植物生物学家发现了一种方法，可以让作物通过种子以克隆的方式繁殖。
植物育种者和遗传学家长期以来一直在寻求这一发现。它有望让高产、抗病或耐气候变化的作物更易繁育，并使全球农民都能获得这些作物。
自20世纪20年代以来，许多作物都是用两个品种杂交培育出的杂交种子种植的。这些杂交作物在产量或抗虫性等方面可能具有优良性状。但杂交作物的种子长成的植株并不具备相同的性状。
让植物从种子长成克隆体，也就是完全相同的复制体，将是世界农业的一项重大突破。农民不必每年购买昂贵的杂交种子（这往往超出发展中国家农民的承受能力），而可以重新播种自家杂交植株结出的种子，年复一年地获得高产带来的收益。
约有400种野生植物无需受精即可产生有活力的种子。这一过程称为无融合生殖，似乎在植物中多次独立演化而来，但在商业作物品种中尚未出现。
“这是一个非常值得追求的目标，可能改变农业，”加州大学戴维斯分校植物生物学与植物科学教授 Venkatesan Sundaresan 说。
“Baby Boom”基因
研究人员发现，水稻基因 BBM1 属于一个名为“Baby Boom”或 BBM 的植物基因家族；它在精细胞中表达，在卵细胞中则不表达。受精后，BBM1 会在受精细胞中表达，但至少在最初，这种表达来自基因组中的父源部分。
他们推断，BBM1 会开启受精卵形成胚胎的能力。
研究人员首先利用基因编辑阻止植株进行减数分裂。减数分裂是一种细胞分裂过程，会产生四个子细胞，每个子细胞的染色体数目都是母细胞的一半。经过处理后，卵细胞改为通过有丝分裂形成，从母体继承一整套染色体。
随后，他们使这些卵细胞表达 BBM1；如果没有受精，卵细胞通常不会表达这一基因。
Sundaresan 说：“这样我们就得到一个能够形成胚胎的二倍体卵细胞，它会发育成一颗克隆种子。”
目前，这一过程的效率约为30%，但研究人员希望通过进一步研究提高效率。Sundaresan 表示，这种方法应该也适用于具有对应 BBM1 基因的其他谷类作物，以及其他作物。
基础生物学，重大成果
“这项研究的亮点在于，它探讨了植物生物学中的基础问题：受精卵如何开始发育成一株新植物，”支持这项研究的美国国家科学基金会项目主任 Anne Sylvester 说。
“这项基础认识与新的无性繁殖技术相结合，为植物农业的突破打开了大门，因为它能够避免有性繁殖过程中可能发生的有益性状流失。”
这项研究发表于期刊《Nature》。
论文的其他作者来自加州大学戴维斯分校、爱荷华州立大学，以及位于法国凡尔赛的法国国家农业、食品与环境研究院（INRA）。创新基因组研究所与美国国家科学基金会为这项研究提供了资助。创新基因组研究所是加州大学伯克利分校与加州大学旧金山分校的合资机构，致力于运用基因组编辑解决全球性问题。
