近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所甘藍青花菜課題組對DMP基因進行敲除，成功獲得了甘藍首個單倍體誘導(dǎo)系。相關(guān)研究成果相關(guān)研究結(jié)果以“In vivo maternal haploid induction based on genome editing of DMP in Brassica oleracea”為題發(fā)表在植物學(xué)知名期刊《Plant Biotechnology Journal》上。

      甘藍類蔬菜（cole vegetables）包含結(jié)球甘藍、青花菜、花椰菜、抱子甘藍等多種重要蔬菜作物。目前，甘藍品種大多是雜交種，獲得純系親本是其育種的關(guān)鍵步驟。相比傳統(tǒng)自交和回交的方法，利用雙單倍體（DH）育種技術(shù)只需要2代即可獲得完全純合的材料，可大大縮短育種年限。甘藍傳統(tǒng)的單倍體誘導(dǎo)技術(shù)是體外小孢子或花藥培養(yǎng)，該方法步驟繁瑣，并且嚴重受到材料基因型限制。

      本研究克隆了一個在花粉中高表達的甘藍基因BoC03.DMP9，利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)對其功能進行了研究。boc03.dmp9突變體營養(yǎng)生長正常，但在自交或作為父本雜交的情況下，結(jié)實率顯著降低。對不同背景的甘藍材料進行了誘導(dǎo)效率研究，試驗表明，boc03.dmp9自交或作為為父本進行雜交，均能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生母本單倍體，誘導(dǎo)率為0.41%-2.35%，沒有基因型依賴性。該研究證實了甘藍DMP9基因的單倍體誘導(dǎo)功能，解決了單倍體誘導(dǎo)受基因型限制的難題。對加速甘藍育種具有重要的意義，也為其他作物單倍體誘導(dǎo)系的創(chuàng)制提供借鑒。

圖1. 甘藍boc03.dmp9突變體誘導(dǎo)產(chǎn)生母本單倍體

      該論文以中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所為第一和通訊作者單位，碩士生趙鑫雨和博士生袁凱文為本論文的共同第一作者，呂紅豪研究員和韓風(fēng)慶助理研究員為本論文的通訊作者。該研究得到了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程和國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的資助。

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.13934