近期，蔬菜研究所蔥姜蒜遺傳育種與栽培團隊在Scientia Horticulturae（中科院二區(qū)Top期刊，IF=3.9）發(fā)表了題為“Integrated cytological, physiological, and comparative transcriptome profiling reveals the regulatory network for male sterility in Welsh onion （Allium fistulosum L.）”的研究論文，通過比較大蔥可育株和不育株的花藥在不同發(fā)育階段的形態(tài)、生理生化以及轉(zhuǎn)錄組差異，揭示了大蔥雄性不育的調(diào)控機制。

 

　　大蔥是我國重要的出口創(chuàng)匯蔬菜，栽培面積、產(chǎn)量均居世界首位。大蔥花器官小，人工去雄難度大、成本極高，并存在去雄不徹底現(xiàn)象，再加上自交衰退和兩年生的特性，嚴(yán)重影響了大蔥雜交種的選育繁育工作。因此，雄性不育對大蔥雜種優(yōu)勢利用和雜交種生產(chǎn)至關(guān)重要。本研究以大蔥可育株和不育株不同發(fā)育階段的花藥為研究對象，通過細(xì)胞學(xué)觀察確定四分體時期絨氈層細(xì)胞的異常膨大增厚和程序化死亡延遲為大蔥雄性不育的主要原因。進一步通過生理生化和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析等研究，首次提出了一個大蔥雄性不育的核心轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)包含4個功能元件，分別為蔗糖的合成和轉(zhuǎn)運受阻、角質(zhì)和蠟質(zhì)的合成受阻、活性氧過量積累以及絨氈層程序化死亡異常。研究結(jié)果不僅為大蔥雄性不育分子調(diào)控機理的解析奠定了基礎(chǔ)，也為大蔥雜交制種提供了理論依據(jù)。

 

　　蔬菜所岳麗昕博士為該論文的第一作者，高莉敏副研究員為該論文的通訊作者。王清華、劉澤洲博士和孔素萍博士參與該項目的研究工作。本研究得到山東省重點研發(fā)計劃（2023TZXD071，2023TZXD088）、山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程項目（CXGC2024F08）、山東省蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目（SDAIT-05）等項目的資助。（撰稿：岳麗昕   核稿：王鳳德）

 

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　　Integrated cytological, physiological, and comparative transcriptome profiling reveals the regulatory network for male sterility in Welsh onion （Allium fistulosum L.） - ScienceDirect