讓雜交水稻覆蓋全球、惠及世界是中國工程院院士袁隆平的夢想。然而，當前大面積推廣應用的三系法和兩系法雜交水稻無法留種，年年需制種，成本高、風險大。為此，袁隆平於1986年提出了“從三系法到兩系法，最終到一系法”的戰略構想。近日，中國農業科學院水稻研究所王克劍研究員團隊培育出一系法雜交水稻實証性品種“一系1號”，標志著一系法雜交水稻實現關鍵指標的跨越式突破，為雜交水稻能夠年年留種奠定基礎。

今年恰逢袁隆平發表《水稻的雄性不孕性》論文、提出三系法雄性不育利用理論60周年。中國科學院院士、崖州灣國家實驗室主任李家洋評價：“這是一系法雜交水稻研究領域具有裡程碑意義的突破。一系法最核心的科學障礙已被掃清，袁隆平先生40年前的一系法戰略構想終於從藍圖變為現實。”

雜交水稻的產量遠高於常規水稻，為保障我國乃至全球糧食安全作出了重要貢獻，為何會有制種難題？王克劍介紹，三系法和兩系法雜交水稻的“子女”存在遺傳分離，無法把高產等優秀基因穩定地遺傳下來，所以每年都要重新單獨制種，技術門檻高、生產風險大。由於制種成本是常規水稻的10倍以上，且遇到極端氣候極易產生缺種風險，這嚴重制約了雜交水稻在更大范圍內的推廣應用，其巨大的增產潛力遠未得到釋放。

袁隆平提出一系法水稻的戰略構想以來，國內外科研人員始終未找到實現路徑。直到2017年，王克劍團隊成功構建首個雜交水稻無融合生殖體系，獲得世界首粒雜交稻克隆種子，實現了“從0到1”的突破。其核心是使水稻雜交后代自我繁殖產生基因不變的克隆種子，實現“一次雜交，代代可用”。

但這種子要想真正應用於生產，還有兩道考驗。業界普遍認為：一系法雜交稻若像常規稻一樣自我繁育，其基因的克隆效率必須穩定達到或接近100%，也就是不能發生遺傳分離，同時應保持正常的結實率和產量。

怎麼跨過這兩道坎？歷經9年攻關，王克劍團隊成功挖掘出影響克隆效率的水稻關鍵節點內源基因，並命名為“華胥”。團隊發現，在雜交水稻卵細胞中異位表達華胥基因，能產生單倍體后代，最終所創制的Fix8水稻株系均能實現超99%的克隆效率。經多個雜交稻品種在田間大群體條件下試驗，克隆效率仍穩定維持在99%以上。同時，研究人員獲得了一系雜交稻實証性品種“一系1號”，其大部分株系在保持克隆效率超99%的同時，產量與正常水平持平。這意味著一系法雜交水稻已邁過兩個關鍵門檻，向著“固定雜種優勢”的終極目標走出關鍵一步，具有重大的生產實踐意義。（記者楊舒）