灵活操纵环境温度可优化植物单倍体诱导效率

科技日报讯 （曲怡臻 记者王祝华）4月9日，记者从海南大学获悉，该校三亚南繁研究院李靖团队最新发现，环境温度可能是在创制和优化单倍体诱导系时必须要考虑的一个关键性因素，灵活操控环境温度可以充分挖掘以CENH3为基础的单倍体诱导技术的潜力，为在广泛的作物中创制、优化和推广单倍体诱导技术提供重要线索。相关成果发表于国际期刊《自然·植物》。

　　单倍体诱导是种业前沿关键技术之一，但大部分作物中仍缺乏可高效方便应用的单倍体诱导系，这成为限制其广泛应用的关键性技术瓶颈。

　　过往的研究发现，种子在受精后早期胚胎发育过程中，诱导系基因组被清除是形成单倍体胚胎的主要机理之一。CENH3（CENPA）是着丝粒特异性组蛋白变体，在细胞分裂过程中主要发挥着维持染色体正常分离的功能。

　　李靖团队在研究单倍体形成机理中发现，相比于野生型植株，拟南芥中最经典高效的单倍体诱导系GFP-tailswap的花粉活力和单倍体诱导能力都对环境温度高度敏感。轻微提高环境温度，既可造成GFP-tailswap花粉活力几乎完全丧失，又可将单倍体诱导能力显著提升。降低环境温度则有完全相反的效应。

　　研究团队进一步研究发现，诱导能力对环境的敏感性是基于CENH3诱导系的普遍特性，通过提高温度可以直接从简化去雄和提高诱导效率两方面优化父本单倍体的诱导过程。

　　“我们希望，在拟南芥中的发现能够再次证明模式作物基础研究的重大价值。”李靖表示，研究为揭示CENH3在维持细胞分裂过程中染色体的精确分离控制、单倍体形成机理等关键基础生物学问题提供了重要线索，有助于将基于CENH3的单倍体诱导系推广到其他作物。