💡这项突破是什么?
花粉中发现另外两个花粉UI位点(pollen UI,pui6.2和pui12.1)并对它们进行了功能验证。它们与已知花粉UI因子SpFPS2(pui10.1)形成协同调控网络,共同抑制LA0716花柱对栽培番茄花粉管的UI反应。这一发现不仅完善了番茄种间单向不亲和反应的分子调控框架,也为使用生物技术手段定向调控生殖障碍提供了新的靶点。

图2 通过分子遗传学解析pui10.1、pui6.2和pui12.1位点间的功能互作关系
LA0716的UI反应由花粉端和花柱端表达的遗传因子(pollen UI,pui和style UI,sui)共同调控,二者通过复杂的互作网络,在拒绝栽培番茄花粉管的同时维持着LA0716的自交亲和性。前人通过正向遗传学研究在解析pui和sui位点互作调控关系上存在一定的局限性。与以往研究不同,郭晗团队在证实pui6.2和pui12.1位点功能的同时,通过对渗入系材料进行杂交,构建了多种番茄遗传材料,系统地解析了LA0716的UI反应中pui位点间、sui位点间以及pui与sui位点间的互作关系。该研究对近十年来该领域的工作进行了一定的整合,搭建了单向不亲和位点之间的功能框架,为后续的分子机制研究奠定基础。

图3 潘那利番茄LA0716中3种类型的花柱UI机制及对应的pui位点
中国科学院昆明植物研究所为论文第一完成单位,郭晗研究员为该论文通讯作者,中国科学院昆明植物研究所(中国科学院大学)博士研究生马文春和李玉梅为论文的共同第一作者。中国科学院昆明植物研究所郭晗课题组的高浩冉、马毅、云南大学武旭娜研究员和博士研究生朱喆以及德国马克斯普朗克化学生态学研究所Ian T. Baldwin教授也参与了该研究。该研究得到国家自然科学基金和云南省基础研究计划等项目资助。



