近日，华中农业大学油菜研究团队联合湖南省农业科学院、崖州湾国家实验室，在JIPB在线发表题为“A mechanized hybrid seed production technology for rapeseed based on a novel Ogura CMS restorer line”的研究论文。研究团队通过远缘杂交与连续六代回交，创制出携带最小萝卜染色体片段的新型Ogura CMS恢复系R206。
油菜是我国重要的油料作物，杂种优势利用是提高其产量和综合性状的重要途径。Ogura细胞质雄性不育(CMS)系统以其不育性表现稳定，被视为最可靠的杂交制种系统之一。然而，该系统的广泛应用长期受制于两大瓶颈：一是恢复基因(Rfo)来源于萝卜，在导入油菜基因组时伴随“连锁累赘”，导致结实率下降、种子硫苷含量上升及恢复基因传递效率偏低；二是传统杂交制种依赖父母本分行种植和人工去杂，劳动力成本高、效率低，难以适应机械化规模化生产需求。
研究团队创制的新型Ogura CMS恢复系R206，与已知恢复系(如R2000、CLR650)相比，携带的萝卜来源导入片段最短，有效减少了不良性状的连锁累赘。R206主要农艺性状及种子硫苷含量均与轮回亲本无显著差异，且其恢复基因在分离群体中未发生显著的偏分离，增强了恢复基因传递的稳定性，从而有效解决了Ogura CMS恢复系存在的“品质下降”与“偏分离”等问题。
为进一步解析其遗传基础，研究团队结合PacBio HiFi测序、Hi-C技术及BSA-seq分析，完成了R206的高质量基因组组装，并将恢复基因精确定位至A10染色体末端一个3.37 Mb的导入片段。基因注释表明，该区段不包含萝卜来源的MYB28基因(该基因导致种子硫苷升高)，从基因层面解释了R206优质性状的原因。
依托R206稳定高效的育性恢复能力，研究团队创新性地以种皮颜色为标记，结合高通量光学色选机，建立了一套高效的油菜杂交种机械化制种技术体系。将黄籽恢复系与黑籽不育系按1:3比例混合播种，成熟后机械混收，再通过色选机实现杂交种子与自交种子的高效分离。经过多轮分选优化，杂交种纯度可从72%提升至94%以上，种子损失率控制在5%以下。该技术突破了传统油菜杂交制种的人工依赖瓶颈，为油菜混播混收机械化杂交制种提供了可行方案。
目前，恢复系R206已与国内十余家油菜育种单位签订了合作协议，快速应用于油菜新品种选育与杂交种生产，多个品种已进入推广阶段，有望助推我国油菜杂交品种选育和杂交种生产的提质增效与油菜产业升级。该研究成果不仅为油菜杂交制种提供了具有自主知识产权的核心种质资源，也为我国油菜种业自主创新和产业升级提供了重要支撑。
华中农业大学、崖州湾国家实验室郭亮教授、华中农业大学涂金星教授、湖南省农业科学院作物研究所、岳麓山实验室王同华研究员为论文共同通讯作者，华中农业大学李宝博士(现湖南省农业科学院作物研究所副研究员)和吴增祥博士(现广东省农业科学院蔬菜研究所助理研究员)为共同第一作者。湖南省农业科学院作物研究所/岳麓山实验室李莓研究员给予了重要指导，崖州湾国家实验室唐珊博士、娄洪祥博士、刘云豪博士及博士研究生陈敏建参与了部分研究工作。
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