中外科研团队揭示被子植物繁衍关键机制

近日,《自然》杂志在线发表了山东农业大学与美国马萨诸塞大学阿默斯特分校共同完成的科研成果,成功揭示了被子植物阻止多个花粉管进入胚珠的分子机制。这将对常见粮食作物、水果蔬菜和花卉等植物的杂交育种和远缘杂交育种有重要意义,也将对丰富种质资源、提升育种品质领域发挥重要作用。

被子植物是世界现存种类和数量最多、结构最完善的植物。农业生产中常见的谷类作物、蔬菜、果树,比如小麦、白菜、苹果等,都属被子植物。论文第一作者、山东农业大学园艺科学与工程学院教授段巧红介绍,植物在进化过程中会形成物种间生殖隔离机制,一般情况下,一个胚珠只允许一个花粉管进入,以防止遗传紊乱,因此一种植物的花粉即使生长出了花粉管,也很难准确进入另一种植物的胚珠。而一些野生植物中可能含有抗旱、耐盐等优良性状基因,可以通过远缘杂交打破植物种、属间的隔离,将这些性状引入到作物中去,获得新的作物品种。研究发现,FERONIA突变体打破了这一常规现象,因而导致多个花粉管进入胚珠,这将对农作物杂交育种技术的研究与提升具有重要科研价值。

论文通讯作者、美国马萨诸塞大学阿默斯特分校教授Alice Y. Cheung表示,此项研究进一步解析了植物有性生殖机理,对于生殖发育研究、作物产量提高、保护稀有物种的种质资源等具有重要意义。

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