近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所（以下簡(jiǎn)稱鄭果所）核果類果樹栽培生理與技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)及桃資源與育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)合作在國(guó)際期刊《植物生理學(xué)和生物化學(xué)》（Plant Physiology and Biochemistry）上發(fā)表研究論文，系統(tǒng)鑒定了桃花粉育性性狀的關(guān)鍵候選基因。
桃花粉育性表型鑒定。中國(guó)農(nóng)科院鄭果所供圖
自然界中，雄性不育是十分普遍的現(xiàn)象，廣泛存在于桃等開花植物中，主要表現(xiàn)為雄蕊發(fā)育異常，不能產(chǎn)生可育花粉。
一方面，在育種工作中，花粉不育的桃品種僅能作為母本使用，限制了雜交育種中親本的選擇選配。
另一方面，在生產(chǎn)實(shí)踐中，桃的花粉育性則是影響果實(shí)豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵因素。部分品種由于其自身花粉敗育，必須配置授粉品種或進(jìn)行人工輔助授粉以保證產(chǎn)量，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。且當(dāng)花期遭遇低溫、陰雨等不良?xì)夂蚨贿m于傳粉昆蟲活動(dòng)時(shí)，常導(dǎo)致減產(chǎn)。因此，選育花粉可育優(yōu)質(zhì)桃新品種，對(duì)桃產(chǎn)業(yè)的高效發(fā)展有重要意義。
研究人員分析了579份桃種質(zhì)的桃花藥組織，在桃第6號(hào)染色體上定位到花粉育性關(guān)鍵候選基因PpABCG26，其編碼ABCG家族轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，并鑒定到該基因編碼區(qū)包含非同義突變位點(diǎn)，推測(cè)該突變導(dǎo)致花粉粒因外壁合成底物無(wú)法運(yùn)輸而最終敗育。
進(jìn)而以桃花粉可育與不育品種為試材，確定該基因在花粉發(fā)育過(guò)程中的關(guān)鍵作用時(shí)期，并初步解析了該基因的功能與作用機(jī)制。研究結(jié)果為桃花粉育性性狀遺傳改良提供重要理論依據(jù)。
鄭果所副研究員黃振宇、博士研究生別航靈和副研究員李明為本論文第一作者，研究員曹珂、王力榮和副教授甘增宇為通訊作者。研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、重慶市人民政府與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院戰(zhàn)略合作項(xiàng)目、河南省科技攻關(guān)等項(xiàng)目資助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2025.109525
