近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所生物信息學(xué)及應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)解析了活性氧參與誘導(dǎo)產(chǎn)生小麥單倍體形成的分子機(jī)制，為雙單倍體育種技術(shù)的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果1月11日發(fā)表在《新植物學(xué)家（New Phytologist）》雜志上。
據(jù)毛龍研究員介紹，母系雙單倍體育種技術(shù)的關(guān)鍵是父系花粉染色體在誘導(dǎo)單倍體過程中的消除，雖然已有研究發(fā)現(xiàn)活性氧在花藥和花粉發(fā)育過程中起重要作用，DNA損傷可能導(dǎo)致染色體斷裂，但DNA損傷發(fā)生的時(shí)間和原因尚不清楚。
該團(tuán)隊(duì)通過基因編輯技術(shù)編輯小麥單倍體誘導(dǎo)基因獲得基因編輯材料mMTL。研究發(fā)現(xiàn)mMTL材料的花粉粒從三核花粉粒到花粉成熟時(shí)期產(chǎn)生大量活性氧，抗氧化酶活性降低。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，花粉粒存在DNA損傷，且活性氧的產(chǎn)生早于DNA損傷。研究結(jié)果表明，mMTL誘導(dǎo)產(chǎn)生單倍體的分子基礎(chǔ)是其誘導(dǎo)三核花粉粒時(shí)期及其后期產(chǎn)生的活性氧引起DNA損傷，進(jìn)而可能導(dǎo)致單倍體誘導(dǎo)過程中的染色體消除。該研究不僅解析了誘導(dǎo)產(chǎn)生小麥單倍體的分子機(jī)制，而且有利于加速雙單倍體育種技術(shù)在育種中的應(yīng)用。
該研究得到國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的資助。（通訊員：衛(wèi)斐）
原文連接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.17963
