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科技日報訊 （曲怡臻 記者王祝華）4月9日，記者從海南大學獲悉，該校三亞南繁研究院李靖團隊最新發(fā)現(xiàn)，環(huán)境溫度可能是在創(chuàng)制和優(yōu)化單倍體誘導系時必須要考慮的一個關鍵性因素，靈活操控環(huán)境溫度可以充分挖掘以CENH3為基礎的單倍體誘導技術的潛力，為在廣泛的作物中創(chuàng)制、優(yōu)化和推廣單倍體誘導技術提供重要線索。相關成果發(fā)表于國際期刊《自然·植物》。

單倍體誘導是種業(yè)前沿關鍵技術之一，但大部分作物中仍缺乏可高效方便應用的單倍體誘導系，這成為限制其廣泛應用的關鍵性技術瓶頸。

過往的研究發(fā)現(xiàn)，種子在受精后早期胚胎發(fā)育過程中，誘導系基因組被清除是形成單倍體胚胎的主要機理之一。CENH3（CENPA）是著絲粒特異性組蛋白變體，在細胞分裂過程中主要發(fā)揮著維持染色體正常分離的功能。

李靖團隊在研究單倍體形成機理中發(fā)現(xiàn)，相比于野生型植株，擬南芥中最經(jīng)典高效的單倍體誘導系GFP-tailswap的花粉活力和單倍體誘導能力都對環(huán)境溫度高度敏感。輕微提高環(huán)境溫度，既可造成GFP-tailswap花粉活力幾乎完全喪失，又可將單倍體誘導能力顯著提升。降低環(huán)境溫度則有完全相反的效應。

研究團隊進一步研究發(fā)現(xiàn)，誘導能力對環(huán)境的敏感性是基于CENH3誘導系的普遍特性，通過提高溫度可以直接從簡化去雄和提高誘導效率兩方面優(yōu)化父本單倍體的誘導過程。

“我們希望，在擬南芥中的發(fā)現(xiàn)能夠再次證明模式作物基礎研究的重大價值。”李靖表示，研究為揭示CENH3在維持細胞分裂過程中染色體的精確分離控制、單倍體形成機理等關鍵基礎生物學問題提供了重要線索，有助于將基于CENH3的單倍體誘導系推廣到其他作物。

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