山东省农业科学院蔬菜研究所在大葱雄性不育调控机制方面取得新进展

　　近期，蔬菜研究所葱姜蒜遗传育种与栽培团队在Scientia Horticulturae（中科院二区Top期刊，IF=3.9）发表了题为“Integrated cytological, physiological, and comparative transcriptome profiling reveals the regulatory network for male sterility in Welsh onion （Allium fistulosum L.）”的研究论文，通过比较大葱可育株和不育株的花药在不同发育阶段的形态、生理生化以及转录组差异，揭示了大葱雄性不育的调控机制。

 

　　大葱是我国重要的出口创汇蔬菜，栽培面积、产量均居世界首位。大葱花器官小，人工去雄难度大、成本极高，并存在去雄不彻底现象，再加上自交衰退和两年生的特性，严重影响了大葱杂交种的选育繁育工作。因此，雄性不育对大葱杂种优势利用和杂交种生产至关重要。本研究以大葱可育株和不育株不同发育阶段的花药为研究对象，通过细胞学观察确定四分体时期绒毡层细胞的异常膨大增厚和程序化死亡延迟为大葱雄性不育的主要原因。进一步通过生理生化和转录组学分析等研究，首次提出了一个大葱雄性不育的核心转录调控网络。该网络包含4个功能元件，分别为蔗糖的合成和转运受阻、角质和蜡质的合成受阻、活性氧过量积累以及绒毡层程序化死亡异常。研究结果不仅为大葱雄性不育分子调控机理的解析奠定了基础，也为大葱杂交制种提供了理论依据。

 

　　蔬菜所岳丽昕博士为该论文的第一作者，高莉敏副研究员为该论文的通讯作者。王清华、刘泽洲博士和孔素萍博士参与该项目的研究工作。本研究得到山东省重点研发计划（2023TZXD071，2023TZXD088）、山东省农业科学院农业科技创新工程项目（CXGC2024F08）、山东省蔬菜产业技术体系项目（SDAIT-05）等项目的资助。（撰稿：岳丽昕   核稿：王凤德）

 

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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