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本報(bào)訊?花椒是蕓香科重要經(jīng)濟(jì)樹(shù)種之一。西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院教授魏安智團(tuán)隊(duì)通過(guò)細(xì)胞學(xué)觀(guān)察、分子標(biāo)記以及倍性鑒定等手段，揭示并證明花椒具有無(wú)融合生殖特性，篩選參與無(wú)融合胚胎發(fā)生的候選基因并得以驗(yàn)證。相關(guān)研究成果近日在線(xiàn)發(fā)表于《園藝研究》。
無(wú)融合生殖是一種不需要雌雄配子結(jié)合而直接由母本產(chǎn)生后代的生殖方式。這種生殖方式?jīng)Q定了母本與后代具有相同的遺傳物質(zhì)，能極大保留母本的優(yōu)良性狀，同時(shí)使原先難以大規(guī)模制種的雜交作物商業(yè)化生產(chǎn)成為可能，從而大幅度拓寬雜交優(yōu)勢(shì)的利用范圍，在農(nóng)業(yè)育種中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。但是，關(guān)于花椒具有無(wú)融合生殖特性的生物學(xué)證據(jù)并不明確，其分子調(diào)控機(jī)制在理論上也尚不清楚。
魏安智介紹，MADS-Box轉(zhuǎn)錄因子家族廣泛參與調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育，特別是對(duì)花器官發(fā)育的調(diào)控起到關(guān)鍵作用。研究人員基于基因表達(dá)水平的檢測(cè)和細(xì)胞學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)ZbAGL11是D類(lèi)MADS-Box轉(zhuǎn)錄因子家族成員，在花椒無(wú)融合生殖胚胎發(fā)育關(guān)鍵階段表達(dá)水平顯著上調(diào)。
為了進(jìn)一步研究ZbAGL11與無(wú)融合生殖的關(guān)系，研究人員對(duì)花椒本體和擬南芥進(jìn)行了轉(zhuǎn)基因功能驗(yàn)證。結(jié)果顯示，ZbAGL11可引起擬南芥花器官發(fā)育障礙，未授粉的ZbAGL11-OE擬南芥產(chǎn)生可育后代出現(xiàn)無(wú)融合生殖表型。此外，作者研究發(fā)現(xiàn)，ZbAGL11的過(guò)表達(dá)提高了花椒離體培養(yǎng)的愈傷組織的誘導(dǎo)率。（張行勇）
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1038/s41438-020-00459-x
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