探究未知，引领未来——2021雁栖湖科学仪器和传感器论坛（SISF 2021)本月启动！
高端、融合、创新、引领
促进科学仪器及传感器创新成果集聚
推动科学仪器及传感器产学研融合
加快新型生态基础设施建设
为加快推动怀柔高端仪器和传感器产业发展，助推怀柔综合性国家科学中心建设，将怀柔科学城建设过程变成创新过程，中国仪器仪表学会、北京怀柔仪器和传感器有限公司共同发起的“2021雁栖湖科学仪器和传感器论坛”，将于2021年7月21日-22日在北京雁栖湖国际会展中心隆重举办！
论坛以“探究未知，引领未来”为主题，旨在通过深化科学仪器和传感器产业学术交流与合作，探索有利于自主创新、基础研究、成果转化和产业链优化的路径和模式，促进国内外科学仪器和传感器重大成果落地北京，推动国内科学仪器和传感器产学研深度融合，在未来新型生态系统建设和新一轮产业变革中抢占先机。同时，怀柔区主动融入北京市“两区”“三平台”建设，将论坛打造为“中关村论坛”的高水平平行论坛，以更高水平的开放态势吸引先进项目落地和高端创新要素集聚。
大会预览
中文名称：2021雁栖湖科学仪器和传感器论坛
英文名称： Yanqi Scientific Instruments & Sensors Forum 2021
（英文缩写： SISF 2021）
大会时间：2021年7月21日-22日
大会地点：北京雁栖湖国际会展中心
大会主题：探究未知，引领未来
本届论坛将凭借怀柔科学城的品牌优势，进一步吸引科学仪器核心资源集聚，为北京市建设国际科技创新中心提供重要助力，为国家战略科技力量培育提供坚实储备。论坛聚焦科学仪器及传感器领域的前沿科技和产业趋势，注重学术界与产业界的深度融合，是技术交流、政策解读、成果转化、产业衔接的开放式平台，已成为规格高、范围广、影响力强的品牌生态研讨会。
本届研讨会邀请到诸多国内外科学仪器及传感器领域的重量级嘉宾，多场精彩演讲与对话，这里带您先睹为快！
一、科学决策需要解决哪些新命题？
开幕式&主题报告
时间：7月22日10:00-11:40
地点：北京雁栖湖国际会展中心大议会厅C厅
从政策服务到产业分析，兼具前瞻眼光和宏大格局：建设科技加速器，制定特色服务政策，怀柔融入北京市“两区”“三平台”建设有哪些新举措？以数据为支撑，以实践为依据，详细分析仪器产业和传感器产业发展现状和问题思考，多重视角下路在何方？
主持人：张彤 中国仪器仪表学会副理事长兼秘书长
报告一：《北京怀柔综合性国家科学中心建设的探索与实践》
伍建民 北京怀柔科学城党工委委员、管委会副主任
报告二：《仪器产业发展现状及问题思考》
年夫顺 中国电子科技集团公司测试仪器首席科学家，电子测试技术国防科技重点实验室主任
报告三：《传感器（智能传感器）产业发展现状及问题思考》
尤政 清华大学副校长、中国仪器仪表学会理事长、中国工程院院士
二、新一轮产业变革的关键技术和应用进展如何？
科学仪器专题论坛
时间：7月22日13:30-16:30
地点：北京雁栖湖国际会展中心大议会厅C厅
科学仪器和传感器作为新型产业生态系统的基础设施，具有重要战略基础作用，其中的关键技术既包括基础科学，也包括技术科学和应用科学，来自中国、美国、英国、日本的顶级学者将展示这一领域中关键技术研究的最新动态，也将为科学仪器和传感器产业关键技术突破提供科技成果、解决方案和多维思路。
主持人：郝 群 长春理工大学副校长，北京理工大学特聘教授、光电学院院长
报告一：国际基本单位量子-常数化和中国计量院的应对研究
李天初中国工程院院士、中国计量科学研究院研究员
报告二：New Diagnostic Instruments for Infectious Disease Testing
Jonathan Cooper 英国皇家工程院院士、爱丁堡皇家学会院士、英国格拉斯哥大学教授
报告三：先进光电技术发展态势分析
姜会林 中国工程院院士、长春理工大学教授
报告四：Optical Coherence Tomography Image-Guided Robot-Assisted Microsurgery
Jin Kang 美国约翰霍普金斯大学教授、OSA/SPIE/AIMBE Fellow
报告五：多模态图像引导手术导航关键技术及应用
王涌天 北京理工大学教授、OSA/SPIE/IET Fellow
报告六：Phase-imaging Techniques by Scan-less Transport Intensity Equations
Takanori Nomura 日本和歌山大学教授、SPIE Fellow
三、如何把握网络化时代的新机遇？
网络化传感测试专题论坛
时间：7月22日13:30-16:30
地点：北京雁栖湖国际会展中心大议会厅B厅
5G时代已然来临，网络成为产业要素重置和生态重构的基础架构，随之而来的测试、安全、存储、传输、数据处理等环节技术难题也层出不穷。这是重点领域的必解题，也是产业协同发展的契机，只有领先一步才能把握时代机遇。
主持人：年夫顺 中国电子科技集团公司测试仪器首席科学家，电子测试技术国防科技重点实验室主任
报告一：智能感知与智能制造
王 雪 清华大学教授
报告二： The role of metrology in the future human activities
Alessandro Ferrero 意大利米兰理工大学教授
报告三： 物联网安全技术的综合化趋势与安全性评估的挑战
马建峰 西安电子科技大学教授
报告四： 测试信息处理的算法和算力
彭 宇 哈尔滨工业大学教授
报告五： Exploration robots towards resilient city infrastructure
Robert Richardson 英国利兹大学教授
产业升级，科技赋能。我们处于产业变革的重要时期，也处于历史交汇的重要节点，在全球供应链、产业链、数据链、人才链加速重组的当下，科学仪器和传感器领域的科技交流，将为产业共性关键技术攻坚，核心器件制造，产业生态建设提供内在驱动力。论坛聚焦科学仪器前沿科技，以更加务实、创新、求真的精神建设更加广阔、开放的交流平台，促进创新成果资源汇集，推动政、产、学、研、用、资全面融合，为网络化、信息化、数字化的产业变革夯实基础。2021年7月21日-22日，北京·怀柔，期待与你相见！
怀柔概况
怀柔区位于北京市东北部，北依燕山山脉，南偎华北平原，全区总面积2122.8平方公里,距中心城区50公里，距北京首都国际机场32公里。截至2020年底，怀柔区有12个镇、2个乡、2个街道办事处，常住人口44.1万人。《北京城市总体规划（2016年-2035年）》确定怀柔区的功能定位是：首都北部重点生态保育和区域生态治理协作区；服务国家对外交往的生态发展示范区；绿色创新引领的科技文化发展区。“十四五”期间，怀柔区将立足首都功能重要承载地和生态涵养区定位，坚持“怀柔就是科学城、科学城就是怀柔”的工作理念，聚焦北京怀柔综合性国家科学中心，以保护良好的生态环境为基础，以构建科技创新生态为核心，以打造新型城市形态为支撑，以培育“高精尖”产业业态为根本，以营造风清气正政治生态为保障，不断开创科学城统领“1+3”融合发展新局面。
怀柔科学城
怀柔科学城规划范围100.9平方公里，以怀柔区为主，并拓展到密云区部分地区，是北京建设国际科技创新中心“三城一区”主平台之一，是国家发展改革委、科技部联合批复的北京怀柔综合性国家科学中心的核心承载区，是我国建设创新型国家和世界科技强国的重要支撑。战略定位是建成与国家战略需要相匹配的世界级原始创新承载区。怀柔科学城正在形成具有全球影响力的重大科技基础设施集群，将成为国家战略科技力量的重要组成部分。
高端、融合、创新、引领
促进科学仪器及传感器创新成果集聚
推动科学仪器及传感器产学研融合
加快新型生态基础设施建设
为加快推动怀柔高端仪器和传感器产业发展，助推怀柔综合性国家科学中心建设，将怀柔科学城建设过程变成创新过程，中国仪器仪表学会、北京怀柔仪器和传感器有限公司共同发起的“2021雁栖湖科学仪器和传感器论坛”，将于2021年7月21日-22日在北京雁栖湖国际会展中心隆重举办！
论坛以“探究未知，引领未来”为主题，旨在通过深化科学仪器和传感器产业学术交流与合作，探索有利于自主创新、基础研究、成果转化和产业链优化的路径和模式，促进国内外科学仪器和传感器重大成果落地北京，推动国内科学仪器和传感器产学研深度融合，在未来新型生态系统建设和新一轮产业变革中抢占先机。同时，怀柔区主动融入北京市“两区”“三平台”建设，将论坛打造为“中关村论坛”的高水平平行论坛，以更高水平的开放态势吸引先进项目落地和高端创新要素集聚。
大会预览
中文名称：2021雁栖湖科学仪器和传感器论坛
英文名称： Yanqi Scientific Instruments & Sensors Forum 2021
（英文缩写： SISF 2021）
大会时间：2021年7月21日-22日
大会地点：北京雁栖湖国际会展中心
大会主题：探究未知，引领未来
本届论坛将凭借怀柔科学城的品牌优势，进一步吸引科学仪器核心资源集聚，为北京市建设国际科技创新中心提供重要助力，为国家战略科技力量培育提供坚实储备。论坛聚焦科学仪器及传感器领域的前沿科技和产业趋势，注重学术界与产业界的深度融合，是技术交流、政策解读、成果转化、产业衔接的开放式平台，已成为规格高、范围广、影响力强的品牌生态研讨会。
本届研讨会邀请到诸多国内外科学仪器及传感器领域的重量级嘉宾，多场精彩演讲与对话，这里带您先睹为快！
一、科学决策需要解决哪些新命题？
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时间：7月22日10:00-11:40
地点：北京雁栖湖国际会展中心大议会厅C厅
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主持人：张彤 中国仪器仪表学会副理事长兼秘书长
报告一：《北京怀柔综合性国家科学中心建设的探索与实践》
伍建民 北京怀柔科学城党工委委员、管委会副主任
报告二：《仪器产业发展现状及问题思考》
年夫顺 中国电子科技集团公司测试仪器首席科学家，电子测试技术国防科技重点实验室主任
报告三：《传感器（智能传感器）产业发展现状及问题思考》
尤政 清华大学副校长、中国仪器仪表学会理事长、中国工程院院士
二、新一轮产业变革的关键技术和应用进展如何？
科学仪器专题论坛
时间：7月22日13:30-16:30
地点：北京雁栖湖国际会展中心大议会厅C厅
科学仪器和传感器作为新型产业生态系统的基础设施，具有重要战略基础作用，其中的关键技术既包括基础科学，也包括技术科学和应用科学，来自中国、美国、英国、日本的顶级学者将展示这一领域中关键技术研究的最新动态，也将为科学仪器和传感器产业关键技术突破提供科技成果、解决方案和多维思路。
主持人：郝 群 长春理工大学副校长，北京理工大学特聘教授、光电学院院长
报告一：国际基本单位量子-常数化和中国计量院的应对研究
李天初中国工程院院士、中国计量科学研究院研究员
报告二：New Diagnostic Instruments for Infectious Disease Testing
Jonathan Cooper 英国皇家工程院院士、爱丁堡皇家学会院士、英国格拉斯哥大学教授
报告三：先进光电技术发展态势分析
姜会林 中国工程院院士、长春理工大学教授
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三、如何把握网络化时代的新机遇？
网络化传感测试专题论坛
时间：7月22日13:30-16:30
地点：北京雁栖湖国际会展中心大议会厅B厅
5G时代已然来临，网络成为产业要素重置和生态重构的基础架构，随之而来的测试、安全、存储、传输、数据处理等环节技术难题也层出不穷。这是重点领域的必解题，也是产业协同发展的契机，只有领先一步才能把握时代机遇。
主持人：年夫顺 中国电子科技集团公司测试仪器首席科学家，电子测试技术国防科技重点实验室主任
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王 雪 清华大学教授
报告二： The role of metrology in the future human activities
Alessandro Ferrero 意大利米兰理工大学教授
报告三： 物联网安全技术的综合化趋势与安全性评估的挑战
马建峰 西安电子科技大学教授
报告四： 测试信息处理的算法和算力
彭 宇 哈尔滨工业大学教授
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怀柔概况
怀柔区位于北京市东北部，北依燕山山脉，南偎华北平原，全区总面积2122.8平方公里,距中心城区50公里，距北京首都国际机场32公里。截至2020年底，怀柔区有12个镇、2个乡、2个街道办事处，常住人口44.1万人。《北京城市总体规划（2016年-2035年）》确定怀柔区的功能定位是：首都北部重点生态保育和区域生态治理协作区；服务国家对外交往的生态发展示范区；绿色创新引领的科技文化发展区。“十四五”期间，怀柔区将立足首都功能重要承载地和生态涵养区定位，坚持“怀柔就是科学城、科学城就是怀柔”的工作理念，聚焦北京怀柔综合性国家科学中心，以保护良好的生态环境为基础，以构建科技创新生态为核心，以打造新型城市形态为支撑，以培育“高精尖”产业业态为根本，以营造风清气正政治生态为保障，不断开创科学城统领“1+3”融合发展新局面。
怀柔科学城
怀柔科学城规划范围100.9平方公里，以怀柔区为主，并拓展到密云区部分地区，是北京建设国际科技创新中心“三城一区”主平台之一，是国家发展改革委、科技部联合批复的北京怀柔综合性国家科学中心的核心承载区，是我国建设创新型国家和世界科技强国的重要支撑。战略定位是建成与国家战略需要相匹配的世界级原始创新承载区。怀柔科学城正在形成具有全球影响力的重大科技基础设施集群，将成为国家战略科技力量的重要组成部分。
【“万能钥匙”解锁马铃薯自交不亲和】马铃薯是世界上最重要的块茎类粮食作物，全球有13亿人口以马铃薯为主食。与大多数谷物类粮食作物不同，马铃薯靠种薯繁殖。
2013年起，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（以下简称基因组所）研究员黄三文团队联合云南师范大学（以下简称云师大）等团队，发起“优薯计划”，即以二倍体育种替代四倍体育种，以杂交种子繁殖替代薯块繁殖。
图1：二倍体马铃薯的茎叶和种子，以及横切的彩色马铃薯块茎。云师大供图
二倍体马铃薯是一种自交不亲和的作物，培育二倍体自交系首先要克服自交不亲和。23年前，日本和美国科学家发布了一种可以自交的野生马铃薯，并证实这是由某个基因控制的。此后，很多科学家想找到这个基因却无功而返。
2021年7月6日，《自然—通讯》在线发表了云师大和基因组所合作克隆的马铃薯自交亲和基因Sli及其调控机制https://t.cn/A6fS6y4h。
中国农业大学教授李天中告诉《中国科学报》：“打破自交不亲和性的技术瓶颈，多代自交获得纯合自交系，利用选择的自交系育成的优新品种杂交种子生产，一直是马铃薯育种家的工作目标和努力方向。”
南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室教授吴巨友在接受《中国科学报》采访时说，这项成果将在创制二倍体马铃薯自交系、丰富其杂交亲本遗传基础中发挥重要作用，也将为其他配子体型自交不亲和性物种，如梨、苹果等的自交亲和品种选育提供新途径。
△ 表型难鉴定 基因难克隆
1998年，日本和美国科学家合作发布了一株自交亲和的野生材料，并确定了这个材料的自交亲和性状受单个位点调控。
论文共同通讯作者尚轶告诉《中国科学报》，由于前人报道马铃薯1号染色体上的S位点调控了自交不亲和过程，所以他们推测这个位点通过抑制S位点起作用，并把这个位点命名为Sli，可以理解为S位点抑制子。
“在马铃薯中，平均每条染色体上存在3000多个编码基因。如果把基因组当做一个宝藏，基因就相当于里面的一颗宝石。发现基因，代表知道有这颗宝石的存在；把基因初步定位在某个染色体上类似于知道这颗宝石位于宝藏的哪一部分，但并不清楚具体位置；而成功地克隆这个基因则意味着准确找到了这颗宝石。”论文共同第一作者、岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心研究员张春芝说。
国际上多个实验室一直在尝试克隆Sli基因。然而，鉴定自交是否亲和首先需要进行大量自交授粉工作，通过授粉后是否坐果进行判断是否自交亲和。
张春芝介绍，植株坐果与否受到多种环境因素的影响。如果自交不亲和的植株授粉时发生了串粉，就会导致坐果。比如一阵风把其他植株的花粉吹到柱头上，或者授粉时镊子没有清理干净，粘上了其他植株的花粉，都可以让本身自交不亲和的植株自花授粉后坐果。
而那些自交授粉后不坐果的，也有可能是温度太低或者太高，或者花粉育性出了问题，而不是由于自交不亲和。
“这就导致表型鉴定特别困难，且鉴定结果也不准确，给Sli基因的克隆工作带来了很大的困难。”论文第一作者、云师大助理研究员马玲介绍，不仅表型难鉴定，前人还认为Sli基因与马铃薯的致死基因相连。所以当Sli位点纯合后，会导致后代致死，这让他们无法得到Sli基因的纯合体。
“由于马铃薯自交亲和的表型易受外界环境干扰，该基因一直未被克隆。”黄三文说。
图2：彩色马铃薯的横切面上放着二倍体马铃薯种子。云师大供图
△ 神奇的偏分离现象
在含有Sli位点的马铃薯植株自交后代中，会出现一种偏分离现象。马玲解释道，正常情况下杂合的基因型（A/a）自交后代中应该出现A/A、A/a、a/a三种基因型，比例分别是1:2:1。而含有Sli基因的杂合个体自交后只出现Sli/Sli和Sli/sli两种基因型，比例为1:1，找不到sli/sli基因型的个体。
“后代在12号染色体上出现了极端的偏分离比例。”马玲说。
尽管前人也发现了这一偏分离现象，但他们认为原因是Sli与致死基因连锁，所以当Sli位点纯合后就会导致后代致死。
“然而，我们发现偏分离的原因是受精造成的，即只有含Sli基因的花粉才能够完成受精，因此后代中有Sli/Sli和Sli/sli基因型，没有sli/sli个体。”马玲说。
于是，含有Sli基因的杂合个体自交产生的后代全部含有Sli基因，都是自交亲和的。“这样我们就不用对后代再进行繁琐的亲和表型鉴定，并利用这个特点扩大我们的后代群体用于基因定位，群体越大对基因定位帮助越大。”尚轶说。
吴巨友告诉《中国科学报》，利用后代均为自交亲和表型的特点，他们将遗传群体扩大至6624个植株，最终从花粉RNA中克隆了Sli基因。
“我们发现了配子体导致的自交不亲和性，其后代均为自交亲和表型，不用去做表型鉴定，这样就可以扩大遗传定位群体数量，因而快速克隆了Sli基因。”黄三文告诉《中国科学报》。
△ 一把“万能钥匙”
找到了马铃薯自交亲和基因，但它究竟是如何实现这一机制的呢？
吴巨友向《中国科学报》解释，植物自交不亲和的遗传位点称为S位点，分别编码雌蕊决定因子和花粉决定因子。
在分子水平上，马铃薯属于配子体型自交不亲和性作物，表现为花粉管在花柱中部停止生长，不能进入子房完成受精。该系统中，雌蕊的决定因子是S-RNase蛋白，它是一种细胞毒性蛋白，仅在花柱中表达，并被分泌到花柱传导组织中；而花粉的决定因子是位于S-locus上的SLF蛋白，它们在花粉中特异表达，不能识别自身的S-RNase，因此S-RNase的毒性作用存在，表现出自交不亲和。
当花粉管在花柱引导组织生长时，亲和与不亲和的S-RNase蛋白都可以进入花粉管。亲和的S-RNase在花粉胞质中被花粉SLF蛋白识别并降解；而不亲和的S-RNase被保留在胞质中发挥其毒性作用，引起花粉管的细胞程序性死亡而停止生长。
“如果认为S-RNase蛋白是雌蕊阻断花粉管进入的‘锁’，那么SLF蛋白就是打开这把‘锁’的‘钥匙’。”吴巨友说，通常，一种SLF只能识别1-2种类型的S-RNase，类似于一把钥匙开一把锁，如果一把钥匙能开多把锁，就可以产生广泛的自交亲和。
尚轶告诉《中国科学报》，他们鉴定到的Sli蛋白不是S位点上的SLF蛋白，且能识别超过10种类型的S-RNase，从而打破自交不亲和性，表现出“万能钥匙”的作用，可广泛应用于打破二倍体马铃薯的自交不亲和性，对于培育马铃薯自交系有重要作用。
图3：打破二倍体马铃薯自交不亲和的“万能钥匙”Sli基因。云师大供图
“马铃薯自交亲和基因Sli的进化有其特殊意义，现在还未知。”黄三文说，目前也不清楚别的作物里是否也有类似的基因存在。
李天中说，该研究突破了马铃薯自交不亲和性技术瓶颈，为自交系杂交育种提供了全新策略，是植物自交不亲和性理论研究并应用于产业的成功范例。相较于传统策略，该方法创制自交亲和马铃薯具有广谱性强、效率高等优势，为优薯计划提供了重要工具。
该研究也为遗传背景高度杂合、杂交育种随机性强、多种优良性状聚合难的其他自交不亲和性园艺作物育种提供了借鉴和思路。https://t.cn/A6fofOgb
2013年起，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（以下简称基因组所）研究员黄三文团队联合云南师范大学（以下简称云师大）等团队，发起“优薯计划”，即以二倍体育种替代四倍体育种，以杂交种子繁殖替代薯块繁殖。
图1：二倍体马铃薯的茎叶和种子，以及横切的彩色马铃薯块茎。云师大供图
二倍体马铃薯是一种自交不亲和的作物，培育二倍体自交系首先要克服自交不亲和。23年前，日本和美国科学家发布了一种可以自交的野生马铃薯，并证实这是由某个基因控制的。此后，很多科学家想找到这个基因却无功而返。
2021年7月6日，《自然—通讯》在线发表了云师大和基因组所合作克隆的马铃薯自交亲和基因Sli及其调控机制https://t.cn/A6fS6y4h。
中国农业大学教授李天中告诉《中国科学报》：“打破自交不亲和性的技术瓶颈，多代自交获得纯合自交系，利用选择的自交系育成的优新品种杂交种子生产，一直是马铃薯育种家的工作目标和努力方向。”
南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室教授吴巨友在接受《中国科学报》采访时说，这项成果将在创制二倍体马铃薯自交系、丰富其杂交亲本遗传基础中发挥重要作用，也将为其他配子体型自交不亲和性物种，如梨、苹果等的自交亲和品种选育提供新途径。
△ 表型难鉴定 基因难克隆
1998年，日本和美国科学家合作发布了一株自交亲和的野生材料，并确定了这个材料的自交亲和性状受单个位点调控。
论文共同通讯作者尚轶告诉《中国科学报》，由于前人报道马铃薯1号染色体上的S位点调控了自交不亲和过程，所以他们推测这个位点通过抑制S位点起作用，并把这个位点命名为Sli，可以理解为S位点抑制子。
“在马铃薯中，平均每条染色体上存在3000多个编码基因。如果把基因组当做一个宝藏，基因就相当于里面的一颗宝石。发现基因，代表知道有这颗宝石的存在；把基因初步定位在某个染色体上类似于知道这颗宝石位于宝藏的哪一部分，但并不清楚具体位置；而成功地克隆这个基因则意味着准确找到了这颗宝石。”论文共同第一作者、岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心研究员张春芝说。
国际上多个实验室一直在尝试克隆Sli基因。然而，鉴定自交是否亲和首先需要进行大量自交授粉工作，通过授粉后是否坐果进行判断是否自交亲和。
张春芝介绍，植株坐果与否受到多种环境因素的影响。如果自交不亲和的植株授粉时发生了串粉，就会导致坐果。比如一阵风把其他植株的花粉吹到柱头上，或者授粉时镊子没有清理干净，粘上了其他植株的花粉，都可以让本身自交不亲和的植株自花授粉后坐果。
而那些自交授粉后不坐果的，也有可能是温度太低或者太高，或者花粉育性出了问题，而不是由于自交不亲和。
“这就导致表型鉴定特别困难，且鉴定结果也不准确，给Sli基因的克隆工作带来了很大的困难。”论文第一作者、云师大助理研究员马玲介绍，不仅表型难鉴定，前人还认为Sli基因与马铃薯的致死基因相连。所以当Sli位点纯合后，会导致后代致死，这让他们无法得到Sli基因的纯合体。
“由于马铃薯自交亲和的表型易受外界环境干扰，该基因一直未被克隆。”黄三文说。
图2：彩色马铃薯的横切面上放着二倍体马铃薯种子。云师大供图
△ 神奇的偏分离现象
在含有Sli位点的马铃薯植株自交后代中，会出现一种偏分离现象。马玲解释道，正常情况下杂合的基因型（A/a）自交后代中应该出现A/A、A/a、a/a三种基因型，比例分别是1:2:1。而含有Sli基因的杂合个体自交后只出现Sli/Sli和Sli/sli两种基因型，比例为1:1，找不到sli/sli基因型的个体。
“后代在12号染色体上出现了极端的偏分离比例。”马玲说。
尽管前人也发现了这一偏分离现象，但他们认为原因是Sli与致死基因连锁，所以当Sli位点纯合后就会导致后代致死。
“然而，我们发现偏分离的原因是受精造成的，即只有含Sli基因的花粉才能够完成受精，因此后代中有Sli/Sli和Sli/sli基因型，没有sli/sli个体。”马玲说。
于是，含有Sli基因的杂合个体自交产生的后代全部含有Sli基因，都是自交亲和的。“这样我们就不用对后代再进行繁琐的亲和表型鉴定，并利用这个特点扩大我们的后代群体用于基因定位，群体越大对基因定位帮助越大。”尚轶说。
吴巨友告诉《中国科学报》，利用后代均为自交亲和表型的特点，他们将遗传群体扩大至6624个植株，最终从花粉RNA中克隆了Sli基因。
“我们发现了配子体导致的自交不亲和性，其后代均为自交亲和表型，不用去做表型鉴定，这样就可以扩大遗传定位群体数量，因而快速克隆了Sli基因。”黄三文告诉《中国科学报》。
△ 一把“万能钥匙”
找到了马铃薯自交亲和基因，但它究竟是如何实现这一机制的呢？
吴巨友向《中国科学报》解释，植物自交不亲和的遗传位点称为S位点，分别编码雌蕊决定因子和花粉决定因子。
在分子水平上，马铃薯属于配子体型自交不亲和性作物，表现为花粉管在花柱中部停止生长，不能进入子房完成受精。该系统中，雌蕊的决定因子是S-RNase蛋白，它是一种细胞毒性蛋白，仅在花柱中表达，并被分泌到花柱传导组织中；而花粉的决定因子是位于S-locus上的SLF蛋白，它们在花粉中特异表达，不能识别自身的S-RNase，因此S-RNase的毒性作用存在，表现出自交不亲和。
当花粉管在花柱引导组织生长时，亲和与不亲和的S-RNase蛋白都可以进入花粉管。亲和的S-RNase在花粉胞质中被花粉SLF蛋白识别并降解；而不亲和的S-RNase被保留在胞质中发挥其毒性作用，引起花粉管的细胞程序性死亡而停止生长。
“如果认为S-RNase蛋白是雌蕊阻断花粉管进入的‘锁’，那么SLF蛋白就是打开这把‘锁’的‘钥匙’。”吴巨友说，通常，一种SLF只能识别1-2种类型的S-RNase，类似于一把钥匙开一把锁，如果一把钥匙能开多把锁，就可以产生广泛的自交亲和。
尚轶告诉《中国科学报》，他们鉴定到的Sli蛋白不是S位点上的SLF蛋白，且能识别超过10种类型的S-RNase，从而打破自交不亲和性，表现出“万能钥匙”的作用，可广泛应用于打破二倍体马铃薯的自交不亲和性，对于培育马铃薯自交系有重要作用。
图3：打破二倍体马铃薯自交不亲和的“万能钥匙”Sli基因。云师大供图
“马铃薯自交亲和基因Sli的进化有其特殊意义，现在还未知。”黄三文说，目前也不清楚别的作物里是否也有类似的基因存在。
李天中说，该研究突破了马铃薯自交不亲和性技术瓶颈，为自交系杂交育种提供了全新策略，是植物自交不亲和性理论研究并应用于产业的成功范例。相较于传统策略，该方法创制自交亲和马铃薯具有广谱性强、效率高等优势，为优薯计划提供了重要工具。
该研究也为遗传背景高度杂合、杂交育种随机性强、多种优良性状聚合难的其他自交不亲和性园艺作物育种提供了借鉴和思路。https://t.cn/A6fofOgb
#健康西山# 【野生菌美味 食用当小心】进入雨季，一会艳阳高照，一会大雨滂沱，空气温暖潮湿，很多云南人都知道，出菌子的季节到了。不少人都好这一口，但在这里要提醒大家：菌子虽然味道鲜美，但云南野生菌种类繁多、分布广泛，其中已知毒菌有200余种，还有许多未知其毒性，误食有毒野生菌会危及生命。正确辨别和加工野生食用菌，才能安心享美味。（来源：云南省人口和卫生健康宣传教育中心）
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