海报新闻记者 丛萍 济南报道
(资料图片)
段巧红（右三）和团队
2017年，山东农业大学园艺科学与工程学院段巧红回国组建蔬菜生殖机理及育种应用团队，选择了占蔬菜四分之一的大白菜等十字花科蔬菜种质资源创新作为研究方向。6年来，段巧红带领团队潜心研究关键育种技术，开展种源“卡脖子”技术攻关，用理论突破和技术创新为中国十字花科蔬菜种质创制和新品种培育奠定了基础。
系统解析大白菜受精机理，为十字花科蔬菜种质创制和新品种培育奠定了基础
2020年3月，段巧红团队科研成果在国际学术期刊《自然》主刊发表，成功揭示了被子植物阻止多个花粉管进入胚珠的分子机制，在分子与生化水平上解析了被子植物有性生殖机理，为解决小麦、玉米、蔬菜、果树等作物杂交育种中的“卡脖子”问题提供了重要理论支撑，迈出了理论研究的第一步。
2021年5月，《当代生物学》在线发表了团队的最新成果，证实了活性氧是维持大白菜自交不亲和的必需因素，解析了植物抑制自花花粉以防止“近亲婚配”的分子机制，有效提高亲本繁殖效率，进一步实现了从理论到生产的突破，具有提高作物产量、培育优良品种及创新种质资源等现实意义。
2023年1月，团队最新研究成果再次在《自然》在线发表，揭示了大白菜等十字花科蔬菜通过调控柱头活性氧水平以维持种间生殖隔离的分子机理，并研发了打破远缘杂交生殖隔离的育种技术，成功获得了大白菜的种间、属间远缘杂交胚，开辟了远缘杂交育种的新思路和新途径。
发明打破大白菜自交不亲和的育种技术，有效提高亲本繁种效率
推进生物育种产业化是我国追赶世界科技前沿和保障国家粮食安全的战略选择。目前段巧红领衔的蔬菜生殖机理及育种应用团队，正在持续开展蔬菜作物种业基础研究、育种技术创新、并在不同作物中应用。
打破自交不亲和的育种技术已经由河南省农科院大田试验证实，该育种技术提高大白菜亲本繁种效率215%，制种成本降低60%以上。
打破远缘杂交生殖隔离的技术突破，为种质资源创新带来“新支点”
段巧红研究团队联合上中下游育种单位，协同开展大白菜远缘杂交育种联合攻关。例如芝麻菜耐热且富含芝麻香味，已成功得到大白菜与芝麻菜的远缘杂交植株，正在进行杂交后代的培育与筛选。欧洲山芥是目前已知唯一能够合成抗真菌及虫害的次生代谢物质皂苷的十字花科植物，高抗小菜蛾、白条锈病、跳甲、甘蓝夜蛾等十字花科寡食性害虫，段巧红已成功获得大白菜与欧洲山芥的远缘杂交胚，正在通过胚挽救获得远缘杂交植株，有望在后代中选育出抗虫大白菜种质，实施蔬菜绿色生产保障食品安全和人民健康。由此开展的多项远缘杂交育种项目，将有效促进远缘物种中的优异基因资源的开发利用，为种质创新带来“新支点”，有望提高我国蔬菜育种的原始创新和竞争实力。
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