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齐鲁网·闪电新闻1月27日讯 北京时间1月26日，国际著名学术期刊《自然》（Nature）在线发表了山东农业大学段巧红教授领衔的蔬菜生殖机理与育种应用团队的研究成果，这项成果为十字花科作物通过远缘杂交实现种质创新提供了理论支撑和技术指导。
大白菜是我国北方冬贮数量最大的蔬菜，全年播种面积约2700万亩，约占全国蔬菜总播种面积的14.4%。自交不亲和育种以及远缘杂交育种是大白菜等十字花科蔬菜非常重要的育种技术。山东农业大学园艺科学与工程学院教授段巧红说：“杂交的时候有两种情况：一种是种内杂交，就是大白菜和大白菜之间的杂交。另外一种就是种间杂交，也叫远缘杂交，就是大白菜和甘蓝或者大白菜和更远的属间物种之间的杂交。”
远缘杂交育种是种质创新的重要途径，但生殖隔离是远缘杂交育种的“卡脖子”难题，很大程度上限制了远缘物种中优异基因资源的开发利用。山东农业大学园艺科学与工程学院教授段巧红说：“主要的“卡脖子”难题在哪里呢？远缘花粉不能进入大白菜的柱头不能完成受精过程，一旦完成受精过程我们就可以通过胚胎拯救形成F1代的远缘杂交植株。”
育种“卡脖子”难题悬而未决，突破理论认知局限是关键。团队发现，大白菜种内自花花粉激活柱头产生活性氧来抑制自花花粉，进而以远缘杂交生殖隔离与自交不亲和都表现为柱头对花粉的抑制、以及远缘杂交单向不亲和，团队以这两个现象为出发点开展了本项研究。山东农业大学园艺科学与工程学院博士杨琳说：“通过活性氧的清除剂，我们克服了它的自交不亲和以及远缘不亲和的一个杂交障碍，从而成功得到了一个杂交的胚，为十字花科育种提供了一个新的途径。”
种子是农业的“芯片”。充分发掘利用优异种质与基因资源是种业创新的关键。该研究系统解析了远缘杂交生殖隔离的形成机理，兼具理论创新性与育种应用价值，相关理论和技术将对蔬菜育种工作产生深远影响。