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科技日?qǐng)?bào)訊 （曲怡臻 記者王祝華）4月9日，記者從海南大學(xué)獲悉，該校三亞南繁研究院李靖團(tuán)隊(duì)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(dǎo)系時(shí)必須要考慮的一個(gè)關(guān)鍵性因素，靈活操控環(huán)境溫度可以充分挖掘以CENH3為基礎(chǔ)的單倍體誘導(dǎo)技術(shù)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(dǎo)技術(shù)提供重要線索。相關(guān)成果發(fā)表于國(guó)際期刊《自然·植物》。

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

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

李靖團(tuán)隊(duì)在研究單倍體形成機(jī)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(dǎo)系GFP-tailswap的花粉活力和單倍體誘導(dǎo)能力都對(duì)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(dǎo)能力顯著提升。降低環(huán)境溫度則有完全相反的效應(yīng)。

研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，誘導(dǎo)能力對(duì)環(huán)境的敏感性是基于CENH3誘導(dǎo)系的普遍特性，通過(guò)提高溫度可以直接從簡(jiǎn)化去雄和提高誘導(dǎo)效率兩方面優(yōu)化父本單倍體的誘導(dǎo)過(guò)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(chǔ)研究的重大價(jià)值。”李靖表示，研究為揭示CENH3在維持細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體的精確分離控制、單倍體形成機(jī)理等關(guān)鍵基礎(chǔ)生物學(xué)問(wèn)題提供了重要線索，有助于將基于CENH3的單倍體誘導(dǎo)系推廣到其他作物。

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