元素百科第一次发现了水稻自私基因。美国东部时间6月7日，科学（Science）中国农业科学院与南京农业大学合作研究成果在线公布，首次发现水稻自私基因，创造性地利用自私基因模型揭示水稻杂种不育。
自私基因是指父母可以控制自己的DNA片段在父母杂交后优先遗传给后代的基因。它使自己的遗传信息能够更快地复制和传递给子孙后代，其遗传不符合孟德尔的遗传规律。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。这是第一次在植物中发现自私基因。
与目前的杂交水稻相比，籼稻和粳稻的杂交水稻可以进一步增加单一产量的15%-30%，但50%的后代不育严重制约了粳稻杂交水稻产量的增加。中国农业科学院作物科学研究所研究员万建民院士告诉记者，该团队系统地分析了野生水稻和栽培水稻之间的杂种不育问题和遗传特征，以亚洲种植的粳稻品种和南方野生水稻为研究材料。
在水稻自私基因位点qHMS7控制下，他们发现籼粳杂种不育，并发现其中包含三个紧密连锁的基因ORF1、ORF2和ORF3，其中ORF1基因编码一个未知功能的蛋白质；ORF2基因编码一个杀死配子的有毒蛋白质，导致花粉死亡；ORF3基因编码一个解毒蛋白，用配子体效应保护配子。使携带ORF3基因的花粉可育。
南京农业大学农业学院博士后于晓文告诉记者，粳稻品种携带有毒ORF2和解毒ORF3，而南方野生水稻只含有无毒ORF2。因此，在杂种后代中，由于缺乏ORF3保护，南方野生水稻基因型花粉死亡，粳稻品种基因型花粉因ORF3保护而存活，最终导致南方没有纯野生水稻基因型个体，群体分离不符合经典的孟德尔遗传模式。在这里，粳稻通过自私基因ORF3的保护，让自己的配子存活下来，优先遗传给后代。
本研究阐明了自私基因在维持植物基因组稳定性、促进新物种形成方面的分子机制，探讨了毒性解毒分子机制在水稻杂种不育中的普遍性，为揭示水稻粳稻杂种雌分子选择性死亡的本质提供了理论参考。
万建民表示，在深入了解水稻杂种不育分子遗传机制的基础上，可以利用基因编辑技术编辑删除具有毒性功能的自私基因，创造广泛亲和的水稻新种质，有效利用粳稻杂种的优势，为粳稻杂种的培育提供基础。
