植物細胞質雄性不育(CMS)及育性恢復調控網絡受控于細胞質和細胞核兩套系統,是研究質核互作的模式系統。由于模式植物擬南芥未發現天然CMS,研究人員不得不利用其它遺傳系統探索這一重要遺傳機制。蘿卜具有大量的天然CMS,與擬南芥同屬十字花科,是研究植物CMS及育性恢復的理想系統。
在中國科學院武漢植物園王艇研究員的指導下,汪志偉博士聯合華中農業大學向長萍教授和湖北農科院梅時勇研究員課題組采用圖位克隆策略等多種現代分子生物學手段,解析出雜合位點控制CMS的育性恢復,進一步發現在CMS背景下,雜合位點的表達顯著高于純合位點的表達,表現出超親遺傳特征。利用CMS培育雜交種是植物利用雜種優勢的主要途徑。該項研究成果將為十字花科植物雜種優勢利用提供重大價值基因。
該項工作得到了國家自然科學基金、湖北省自然科學基金、武漢青年科技晨光計劃和中國科學院植物種質資源與特色農業重點實驗室開放課題等項目的資助。研究結果以“Heterozygous alleles restore male fertility to cytoplasmic male-sterile radish (Raphanus sativus L.): a case of overdominance”為題,在植物學著名期刊Journal of Experimental Botany上發表(2013, 64:2041–2048, IF: 5.364)。
蘿卜雄性不育及保持系組織學觀察
(種群遺傳學學科組)