雄性不育4（MS4）的精细图谱绘制及候选基因分析促进了普通野生稻（Oryza rufipogon）的完全雄性不育

《Journal of Agricultural and Food Chemistry》：Fine Mapping and Candidate Gene Analysis of Male Sterile 4 Promotes Complete Male Sterility in Common Wild Rice (Oryza rufipogon)

水稻合成体复合物横向丝蛋白基因OsZEP1调控雄不育的分子机制及分子标记开发，通过 introgression lines 定位MS4基因，表型分析及SEM显示其导致花粉壁形成异常和雄蕊发育缺陷，CRISPR/Cas9验证功能，并开发KASP标记。

　　

联会复合体（synaptonemal complex, SC）中的横向丝（transverse filament, TF）蛋白对水稻的减数分裂至关重要，但其在雄性不育中的作用尚未得到研究。我们以元江普通野生稻（Yuanjiang common wild rice, YJCWR）作为供体亲本，在YUNDAO 1的遗传背景下培育了一系列渐渗系（introgression lines, ILs, BC₄）。Male Sterile 4（MS4）被定位到一个包含OsZEP1（Os04g37960）的49.8 kb区域，该基因编码一种横向丝蛋白。纯合不育系的花药较短、较弱、呈淡黄色，并且产生的花粉不育。扫描电子显微镜（SEM）分析表明，OsZEP1-CWR会阻碍花药角质层和花粉壁的形成。不育花药的横截面显示角质层异常、花粉外壁形成受阻、花药绒毡层降解延迟以及微孢子缺陷。CRISPR/Cas9技术对OsZEP1的敲除实验验证了OsZEP1是导致MS4的候选基因，从而引起完全的雄性不育。本研究强调了MS4在雄性生育中的作用，新开发的KASP标记将有助于标记辅助育种。