華南農業大學教授入選國家級科技創新領軍人才、國務院特殊津貼專家、珠江學者特聘教授、現任副校長，在Nature子刊發表研究成果！

利用雜種優勢提高水稻產量，是保障糧食安全的關鍵路徑。雜交稻的成功充分展現了雜種優勢利用的育種價值，但當前種內雜種增產潛力已接近上限。為突破產量瓶頸，挖掘利用亞洲稻與非洲稻的種間雜種優勢成為雜交稻育種的必然選擇。然而，亞非稻種間存在嚴重的雜種不育障礙，導致雜種育性顯著下降，產量優勢無法體現。因此，破解亞非稻雜種不育的分子機制，是實現種間雜種優勢利用的關鍵。2017年，華南農業大學陳樂天/劉耀光教授團隊率先克隆了首個亞非稻種間雜種不育位點S1（Xie et al, 2017），并系統闡明了其分子機理（Xie et al, 2019）。

近日，華南農業大學農學院、廣東省高等學校未來作物精準育種基礎研究卓越中心、廣東省嶺南現代農業重點實驗室的陳樂天/謝勇堯/劉耀光研究團隊又在國際權威期刊Nature Communications在線發表題為“Alternatively spliced killer–protector system confers S19-mediated hybrid male sterility in rice”的研究論文，揭示了一種由可變剪切調節殺手–保護者系統、控制S19座位介導雜種不育的分子機理 (Tang et al, 2026)，這是該領域分子克隆的第2個控制種間雜種不育的遺傳位點。農學院博士后湯金濤和已畢業博士王慧娜為該論文的共同第一作者，陳樂天教授、謝勇堯研究員和劉耀光院士為共同通訊作者，中國農業大學朱作峰教授參與合作。

S19是導致亞洲栽培稻（Oryza sativa）與非洲栽培稻（Oryza glaberrima）種間雜種不育的一個主效位點。研究團隊通過圖位克隆方法，在非洲稻成功分離出S19位點的兩個緊密連鎖的基因——S19A1和S19A7，它們共同構成一個殺手–保護者模塊。其中，殺手基因S19A1經可變剪接產生兩個轉錄本（S19A1.1和S19A1.2），分別編碼靶向線粒體的細胞毒性蛋白，二者對體細胞和/或配子細胞的毒性存在差異。然而，S19A7能分別與S19A1.1和S19A1.2相互作用，有效阻斷其細胞毒性效應，而發揮保護者功能。由于亞洲稻的S19等位基因缺失S19A1和S19A7，在亞非稻雜種F1中，攜帶亞洲稻等位基因的雄配子被選擇性地敗育。單倍型分析表明，功能性S19等位基因在非AA基因組的水稻物種中不存在，而是在O. barthii–O. glaberrima譜系中通過多步進化逐步形成的。該研究揭示了亞洲稻與非洲稻雜交不育的遺傳機制，并為水稻種間雜種優勢的應用提供了重要的遺傳學理論指導和生物技術策略。

S19座位介導亞非稻雜種雄性不育的殺手–保護模型

論文鏈接：

https://doi.org/10.1038/s41467-026-74581-0