杂种优势能够显著提高作物产量、抗逆性和综合农艺性状，但传统杂交后代在减数分裂和有性生殖过程中会发生遗传重组，导致优良杂种基因型难以稳定遗传。因此，如何通过无融合生殖实现杂种优势的遗传固定，使优良杂种能够通过种子进行克隆繁殖，一直是植物育种领域的重要科学问题。近年来，基于基因编辑的合成无融合生殖策略取得了重要进展，但克隆种子形成效率与正常育性之间的权衡仍限制着其进一步应用。
近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所育种前沿技术实验室汪亚中研究组受国际知名期刊
Nature Plants邀请，针对中国水稻研究所王克剑团队近期发表于
Vita的研究论文
Fixing hybrid vigor in rice: achieving near-100% clonal seed production with normal seed set撰写评述文章
Breaking the apomixis trade-off，该文章近日在线发表于
Nature Plants(原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41477-026-02404-7)。评述文章围绕合成无融合生殖与杂种优势固定这一重要科学问题，系统解析了该研究在提高克隆种子形成效率、维持正常育性以及揭示精细胞来源胚胎发生信号方面取得的重要进展。
研究人员发现，水稻精细胞特异表达的转录因子HUAXU（OsRKD8，LOC_Os12g12970）能够作为来源于父本的胚胎发生启动信号。在正常受精过程中，精细胞将该信号传递至卵细胞并启动胚胎发生；而直接通过卵细胞特异性表达HUAXU，则能够在没有精子参与的情况下诱导卵细胞发生孤雌生殖，从而实现不依赖单倍体诱导系的胚胎发生。
此外，研究团队进一步将HUAXU介导的孤雌生殖与“Mitosis instead of Meiosis”（MiMe）体系（产生克隆配子体）相结合，可以产生保持亲本完整基因组且不发生遗传重组的未减数克隆种子，从而实现杂种基因型的稳定传递。该策略获得了超过99%的克隆种子率，同时保持接近正常水平的结实和育性，有效缓解了传统合成无融合生殖体系中克隆效率与生殖能力之间的矛盾，为通过种子稳定固定杂种优势提供了新的技术路径。
汪亚中研究组在评述中重点解析了该研究提出的新型合成无融合生殖策略。评述文章进一步指出，该研究的重要意义不仅在于显著提高了合成无融合生殖的效率，更在于揭示了精细胞来源的胚胎发生启动信号在植物受精过程中的潜在作用。与直接异位表达通用胚胎发生调控因子不同，HUAXU策略利用了天然受精过程中由父本传递的发育信号，并将其重新部署至卵细胞中，从而为理解植物受精后胚胎发生启动机制以及构建更加高效、稳定的合成无融合生殖体系提供了新的思路。
该研究为利用合成无融合生殖固定作物杂种优势提供了重要理论依据和技术启示。随着减数分裂重构、孤雌生殖诱导及胚胎发生调控技术的进一步发展，合成无融合生殖有望推动优良杂种从“一代杂交、重复制种”向“种子克隆、稳定遗传”转变，为作物育种技术创新和杂种优势利用开辟新的发展空间。
遗传发育所汪亚中研究组博士后李腾宇为论文第一作者，王佰翠博士后为共同作者，汪亚中研究员为本文通讯作者。该研究得到了中国科学院任务人才专项，国家自然科学基金及中国科学院“稳定支持基础研究领域青年团队计划”等项目的资助。
通过精细胞来源的胚胎发生信号重塑植物生殖过程以便固定杂种优势
