向日葵有性生殖中的单倍体兼性孤雌生殖：开启高效育种新路径

《Nature》：Haploid facultative parthenogenesis in sunflower sexual reproduction

为解决单倍体诱导在作物育种中商业规模化难的问题，研究人员开展了向日葵有性生殖的研究。他们发现去雄向日葵能自发形成孤雌生殖单倍体种子，还开发出化学去雄和基因组加倍的高效方法，这有助于构建可规模化的向日葵双单倍体系统。

　　开花植物的有性生殖需要双受精，产生胚胎和胚乳这两个种子组成部分，其中胚乳支持胚胎生长和种子萌发。在一项通过抑制向日葵（Helianthus annus）花粉磷脂酶活性来产生单倍体胚胎的实验中，研究人员偶然发现，去雄的向日葵会自发形成孤雌生殖的单倍体种子。对遗传、化学和环境因素的探索表明，特定的基因型背景可实现高频率的孤雌生殖，全光谱高强度光照补充能促进孤雌生殖，每个花盘可产生数百粒单倍体种子。诱导双单倍体植株能极大地提高植物育种效率。然而，尽管在许多作物中成功实现了单倍体诱导的工程化，但很少有报道的系统可进行商业规模化。在此，研究人员报告了化学去雄和基因组加倍的高效方法，以培育出可育植株，并构建一个可规模化的向日葵双单倍体系统。