近日，中国农业科学院棉花研究所张永山研究员团队联合中德两国多家育种与分子生物学研究机构系统阐述了植物单倍体诱导育种关键技术，提出了基于双受精机制的五大类单倍体诱导路径，深度解析了单倍体诱导相关分子机制与应用潜力。相关综述文章以“Exploring potential strategies for haploid induction based on double fertilization in plants”为题在线发表在国际著名植物学领域期刊《植物生物技术（Plant Biotechnology Journal）》（IF=10.5）上。

单倍体诱导是双单倍体育种中不可或缺的环节，能够在纯合状态下快速固定所需性状，从而缩短育种周期。然而，单倍体诱导仅在有限的作物中成功应用，其潜在机制仍不甚明了。

该研究梳理了国内外当前单倍体诱导研究进展，系统总结了基于双受精过程的五大单倍体诱导路径，即精子DNA片段化诱导、质膜通讯及融合障碍诱导、核膜融合阻断诱导、单亲染色体消除诱导、胚胎发生提前激活诱导。研究提出，精细胞DNA片段化和胚胎发生激活因子的异位表达是发现新的单倍体诱导相关基因的直接途径。将基因组编辑技术与单倍体诱导相结合有望加速作物改良和双单倍体育种。研究结果提供了单倍体育种技术可操作的框架和研究路线图，为突破现有技术瓶颈、加速作物遗传改良提供了关键理论支撑和技术参考。

中棉所博士生李腾宇（现受国家留学基金委资助于德国植物遗传学和作物研究所联合培养）、研究助理王晨蕾和潘敬文为该论文共同第一作者，中棉所张永山研究员为该论文通讯作者。该研究得到了棉花生物育种及产业技术国家工程研究中心自主课题（NERC010115）、河南省自然科学基金项目（242300421340）和国家留学基金委项目（202303250081）等资助。

原文链接：http://doi.org/10.1111/pbi.70197

基于植物双受精的单倍体诱导模型