农业领域迎来一项重大科技进展：中国科学家在水稻中发现了“自私基因”！这是人类第一次在植物领域找到“自私基因”，将挑战孟德尔遗传规律，有望解决水稻杂种不育难题。找到它的是中国农业科学院副院长、中国工程院院士万建民领衔的科研团队。６月８日，该研究成果由国际学术期刊《科学》杂志（Ｓｃｉｅｎｃｅ）在线发表。成果由中国农业科学院与南京农业大学共同合作完成，研究得到中国农业科学院科技创新工程的支持。
孟德尔定律是以遗传学家格里哥·孟德尔的名字来命名的著名定律，被认为是催生遗传学诞生的基础。该定律认为，后代继承双亲每个基因两个拷贝其中一个的概率是相等的，换言之，来自父母的基因，是均匀分配给孩子的，“孩子的某些特征应该一半像父亲，一半像母亲”。
而自私基因是指双亲杂交后，父本或母本中能控制其自身的ＤＮＡ片段优先遗传给后代的基因。它使亲本自身的遗传信息能更多、更快地复制，并能更多地传递给子代，其遗传不符合孟德尔遗传规律。２０１７年，《科学》报道了小鼠和线虫自私基因的非孟德尔遗传现象。而此次是首次在植物中发现自私基因。
研究表明，水稻籼粳亚种间杂交稻比目前的杂交稻能进一步提高单产１５％－３０％，但籼粳杂种存在５０％的后代不育，严重制约了籼粳杂交稻产量的提高。研究团队便以亚洲栽培稻粳稻品种和南方野生稻为研究材料，试着找出“控制水稻杂种不育”的因素。
历时十多年之久，万建民团队终于找到自私基因系统：水稻杂种不育受“自私基因”位点ｑＨＭＳ７的控制，并发现其包含三个紧密连锁的基因ＯＲＦ１、ＯＲＦ２和ＯＲＦ３。在从祖先野生稻到普通野生稻再到亚洲栽培稻的演化过程中，ＯＲＦ１一直被保留，ＯＲＦ２从没有毒性功能逐步演变成有毒性功能，ＯＲＦ３是在普通野生稻中由ＯＲＦ１基因复制产生，并获得解毒功能，在随后的稻种驯化过程中被选择传递到亚洲栽培稻品种。
研究表明，粳稻品种同时携带毒性的ＯＲＦ２和解毒的ＯＲＦ３，而南方野生稻只含有无毒性的ＯＲＦ２，在其杂种Ｆ１中，携带南方野生稻基因型的花粉因缺乏ＯＲＦ３保护而死亡，携带粳稻品种基因型的花粉因有ＯＲＦ３保护而存活，最终导致后代中没有纯合的南方野生稻基因型个体存在。
“深入了解水稻杂种不育的分子遗传机理后，可以利用基因编辑技术实现籼粳交杂种优势的有效利用，为籼粳亚种间杂交稻品种的培育提供基础。”万建民院士说。
