亚洲栽培稻分为籼稻和粳稻两个亚种，籼粳亚种间的杂种优势要远大于籼粳亚种内的优势。但由于自然界普遍存在的亚种之间生殖隔离法则，籼粳稻亚种间杂种育性下降，结实率很低。受此制约，长期以来，杂交水稻的育种工作基本限制在亚种内进行，亚种之间更加强大的杂种优势难以得到利用。
后来，有科学家发现存在着能突破生殖隔离的水稻资源，被称为广亲和品种。国际水稻科研工作者在上世纪80年代就发现，S5可能是控制水稻籼粳杂种不育性状，导致广亲和现象的主效基因位点。鉴于广亲和基因的重大价值，1987年中国启动国家“863”计划时，就将分离克隆该基因列入研究计划。
从1990年开始，张启发课题组经过18年努力，并与多家研究单位合作，于2008年成功克隆了S5位点的5号基因。但他们仍困惑的是，仅5号基因作用无法解释该位点引起杂种不育机理。历经4年努力后，此次发表最新成果表明，两个与之紧密连锁的基因(3号和4号基因)与5号基因协同作用控制杂种不育及广亲和现象。
张启发院士介绍说，该研究揭示了水稻籼粳杂种育性调控的分子机制，为有关籼粳杂种不育、物种生殖隔离分子机理、生物进化的研究提供了借鉴和参考。
张启发院士表示，水稻籼粳亚种间杂种不育是生殖隔离的一个典型例子。该项成果将在水稻品种改良中有广阔的应用前景，其有关信息可被直接用于发掘其他广亲和基因，培育广亲和品种，进而有效地跨越生殖隔离，克服水稻籼粳亚种间杂种的不育性，利用籼粳亚种间强大的杂种优势提高水稻产量。
华中农业大学博士研究生杨江义、赵晓波和程珂为此项研究成果论文的共同第一作者，张启发院士为论文通讯作者。
杨江义博士介绍说，生殖隔离在物种进化和新物种的形成中作用十分重要。国外对生殖隔离基因的研究主要集中在果蝇，在植物中研究很少。（艾启平）
新闻来源：http://www.chinanews.com/gn/2012/09-14/4184941.shtml
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