農業種質資源是現代種業發展的基礎，加強種質資源保護和育種創新至關重要。

以大白菜等十字花科蔬菜為例，自交不親和育種以及遠緣雜交育種是重要的育種技術。然而，在十字花科蔬菜的種質創新過程中，生殖隔離是遠緣雜交育種的“卡脖子”難題，很大程度上限制了遠緣物種中優異基因資源的開發利用。

山東農業大學段巧紅教授領銜的蔬菜生殖機理與育種應用團隊開辟了遠緣雜交育種的新思路和新途徑。據該校1月26日發布消息，段巧紅等人當天在頂級學術期刊《自然》（Nature）發表了最新研究成果，揭示了十字花科蔬菜通過調控柱頭活性氧水平以維持種間生殖隔離的分子機理，并研發了打破遠緣雜交生殖隔離的育種技術，成功獲得了大白菜的種間、屬間遠緣雜交胚。

研究團隊前期的研究發現，大白菜種內自花花粉激活柱頭產生活性氧來抑制自花花粉。團隊進而以遠緣雜交生殖隔離與自交不親和都表現為柱頭對花粉的抑制、以及遠緣雜交單向不親和，這兩個現象為出發點開展了本項研究。

新聞稿中指出，大白菜自交不親和反應是柱頭通過SRK受體識別進而抑制自花花粉的。研究團隊發現，甘藍、歐洲山芥等遠緣花粉也能通過柱頭SRK受體，激活下游FERONIA受體激酶信號通路，升高柱頭活性氧而抑制遠緣花粉。自交親和植物的柱頭缺乏有功能的SRK受體，遠緣花粉可以穿過柱頭，但表現出“同種花粉優先”的現象，這主要是由于種內花粉比遠緣花粉更快更有效地降低柱頭活性氧對花粉的抑制作用，在與其他物種花粉的競爭中“勝出”，從而維持了生殖隔離。

“由于我們過去對其調控機制認知不足，無法在育種技術上取得突破，在很大程度上限制了雜交親本的選配，導致很多有意義的育種項目被迫停滯。”段巧紅解釋。

研究團隊認為，該研究成果深入系統地解析了十字花科蔬菜作物自交不親和及遠緣雜交不親和調控機理，為實現十字花科蔬菜作物雜交育種、遠緣雜交育種、及種質資源創新等重要的育種工作，提供了理論支撐。

值得一提的是，研究團隊提供的切實可行的育種新技術，包括打破自交不親和的育種技術及打破遠緣雜交生殖隔離的育種技術，是十字花科蔬菜育種的共性關鍵核心技術，極大地提高了親本繁種效率，促進了蔬菜種質資源開發利用。