科技日报记者 吴纯新 通信员 黄裕钊
9月3日,记者从湖北年夜学获悉,该校生命科学学院罗盼副传授团队互助研究结果冲破了全世界育种范畴数十年技能瓶颈,为实现高效育种提供全新路径。日前,相干结果于《细胞》上发表。
20世纪60年月以来,育种学家致力在使用勒迫处置惩罚(如高温、养分饥饿等)引诱植物小胞子(未成熟花粉)改变发育运气,从配子体路子重编程为胚胎发生通路,从而得到单倍体植株。该计谋可显著加速作物自交系制备及品种改进进程,已经运用在油菜、烟草、小麦等作物。
但传统要领必需颠末特定的勒迫处置惩罚,存于基因型依靠性强、引诱效率低等问题,难以实现年夜范围推广运用。勒迫处置惩罚怎样转变细胞运气,其重编程的份子机制怎样,持久以来困扰着几代科学家,迄今仍知之甚少,成为制约该范畴成长的“洽商”难题。
研究发明,于传统勒迫处置惩罚下,小胞子中会特异性引诱表达转录因子BABY BOOM(BBM)。进一步试验注解,仅于烟草及水稻小胞子中异位表达BBM便可于无勒迫前提下引诱其运气改变及胚胎发生,申明BBM是勒迫引诱重编程中的要害调控因子。进一步研究鉴定出一个新的BBM下流作用因子BAR1,其表达一样可自力启动小胞子的胚胎化进程,阐扬与BBM近似的细胞运气重编程激活功效。
罗盼先容,该研究提出并验证了一个守旧的BBM-BAR1调控模块,可直接驱动小胞子由配子体发育路子转向胚胎发生路子,打破了传统系统中对于勒迫处置惩罚的依靠。这展现了小胞子运气重编程的要害份子机制,成立一个无需勒迫处置惩罚便可于体内高效引诱单倍体的新技能。
该机制不仅拓展了对于植物细胞运气可塑性的基础认知,也为高效率、低依靠、跨物种的单倍体育种技能提供理论基础及实践路径,于解析细胞运气调控机制及单倍体育种技能范畴取患上主要冲破,于现代作物育种及种质立异中具备广泛运用远景。
据悉,罗盼副传授与武汉年夜学赴贵州师范年夜学帮扶团的孙蒙祥传授为该论文配合通信作者,湖北年夜学为配合通信单元。
(受访单元供图)
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