番茄作為一種嚴格的自花授粉作物,具有明顯的雜種優勢,番茄生產基本上都是應用雜交種。利用雄性不育系作母本進行雜交種子生產,可減少人工去雄勞動量,從而降低成本并提高種子純度以及避免親本流失。自然發現的番茄雄性不育系多數是隱性核不育系,轉育過程長并難以找到有效保持系,制約了在番茄雜交制種中的應用。2020年1月10日,《The Plant Journal》在線發表了中國科學院遺傳與發育生物學研究所李傳友團隊和北京市農林科學院蔬菜研究中心李常保團隊合作完成的題為“A biotechnology-based male sterility system for hybrid seed production in tomato”的研究論文。該研究提出了一種利用生物技術對番茄骨干自交系快速創制相應的番茄雄性不育系和保持系,并有效應用于雜交種子生產的策略。
該雄性不育制種系統主要具有以下優勢:(1)雄性不育系是由核基因隱性突變造成,理論上任何雄性可育的自交系都可以作為父本恢復系,使得雜交種配組時的父本選擇不受限制;(2)雄性不育系是通過CRISPR/Cas9基因編輯技術創制,短期內可在多個骨干自交系中重現,省時省力且無連鎖累贅;(3)紫色保持系和雄性不育系雜交可以大量繁殖不育系,并可通過幼苗顏色準確鑒定不育株并用于雜交種子生產;(4)盡管紫色保持系是通過轉基因手段創制,但用于雜交制種的不育系并不含任何轉基因成分;(5)該研究策略很容易復制推廣到其他蔬菜、花卉等園藝作物,具有廣闊的應用前景。