段巧红破解大白菜自交难题，千福品系迎来春天

段巧红破解大白菜自交难题，千福品系迎来春天

2024年2月，山东农业大学教授段巧红及其团队在国际顶级期刊《自然》杂志发表重要研究成果，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，让大白菜获得了“择偶”自由。

段巧红教授，北京大学博士，美国马萨诸塞大学博士后，长期从事十字花科植物受精机理研究，以第一作者在Nature、Nature Communications、PNAS等发表文章。2017年起任山东农业大学教授以来，聚焦大白菜自交不亲和及远缘杂交生殖隔离的调控机制，以通讯作者在Nature、Current Biology等发表文章，相关育种新技术授权2项国家发明专利，为蔬菜突破性种质的创制和新品种培育奠定坚实的基础。

段巧红教授团队经过4年的研究，发现大白菜自花授粉特异性升高柱头活性氧，而异花授粉特异性降低活性氧；且柱头活性氧的产生受到FERONIA受体激酶的调控；进一步研究证实，柱头活性氧是抑制自花花粉所必需的，清除活性氧则打破自交不亲和，促进自花花粉的生长。由此研发的打破自交不亲和的育种技术（授权2项国家发明专利），显著提高自交系亲本的繁种效率，降低制种成本。

此外，团队还系统解析了大白菜等十字花科植物远缘杂交生殖隔离的形成机制。远缘杂交育种是种质创新的重要途径，可以有效拓宽种质遗传范围，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。团队经过5年的研究，深入系统地解析了十字花科蔬菜作物远缘杂交生殖隔离的调控机理。通过由此研发的打破远缘杂交生殖隔离的育种技术（申报5项国家发明专利），成功获得了大白菜的种间、属间远缘杂交胚，为后续胚胎挽救培育远缘杂交植株奠定了坚实基础。研究成果促进了蔬菜种质资源开发利用，开启了远缘杂交育种的新篇章。

段巧红教授团队的这些突破性研究成果，不仅为大白菜育种开辟了新的方向，也为其他作物的育种提供了宝贵的经验。随着这些新技术的推广应用，有望进一步提高育种效率，降低制种成本，为我国蔬菜产业的可持续发展注入新的动力。