KeyGene公司(始建于荷蘭)的植物育種生物學(xué)家從蒲公英中發(fā)現(xiàn)了一個DNA區(qū)域,這個區(qū)域?qū)o融合生殖至關(guān)重要,使植物無需受精就能無性繁殖形成種子。無融合生殖研究的這一突破性進(jìn)展已被發(fā)表在《基因》(Genes)雜志特刊《植物無融合生殖的分子基礎(chǔ)》(Molecular Basis of Apomixis in Plants)上。
在廣泛的商業(yè)作物中引入無融合生殖將從根本上改變植物育種和種子生產(chǎn)。具有無融合體的作物無需受精就能形成種子,這些植物的種子具有與繁殖它們的母株完全相同的基因組成。這使得高產(chǎn)雜交品種的繁殖變得容易,而這些雜交品種對養(yǎng)活迅速增長的世界人口至關(guān)重要。
盡管植物育種家一直非常希望將無融合生殖體培育到任何作物中,但20多年來,盡管在學(xué)術(shù)界和商業(yè)上都進(jìn)行了大量研究,人們對控制無融合生殖的基因的分子認(rèn)知仍然有限。為了了解無融合生殖過程,研究人員選擇將研究重點(diǎn)放在一種常見的草坪雜草-蒲公英上。KeyGene團(tuán)隊(duì)較早取得的突破性成功是克隆了DIP基因,DIP基因是已知的唯一可控制雙孢菌病的基因,也是無融合生殖的關(guān)鍵第一步。
在他們的最新出版物中,研究團(tuán)隊(duì)在第二個關(guān)鍵步驟-孤雌生殖-上取得了突破性進(jìn)展。研究人員確定了蒲公英DNA中控制孤雌生殖的基因可能位于的一個區(qū)域,將其命名為PAR位點(diǎn)。為此,他們將無融合生殖植株進(jìn)行雜交,產(chǎn)生有或沒有PAR位點(diǎn)的后代。令研究小組驚訝的是,沒有關(guān)鍵PAR位點(diǎn)的蒲公英植株仍然能夠自主形成胚乳(胚乳是一種通常由受精產(chǎn)生的種子組織,含有使種子發(fā)芽的營養(yǎng)物質(zhì))。
雖然蒲公英如何控制胚乳的自主形成仍然是一個謎,但找到控制孤雌生殖的基因位點(diǎn)對于進(jìn)一步研究無融合生殖以及未來無融合生殖在作物上的應(yīng)用具有重要意義。
來源:SeedWorld