新研究揭示了遗传途径对开花植物生殖适应性的作用

一項合作研究已经证明了基因通路对花药发育的作用，这一基因通路被证明广泛存在于2亿多年前进化的开花植物中。该研究小组由密苏里大学唐纳德·丹福斯植物科学中心成员布莱克·迈耶斯博士和斯坦福大学生物学教授弗吉尼亚·沃尔伯特领导。

研究结果发表在《自然通讯》杂志上。该项研究由美国国家科学基金会资助。

研究揭示了RNA分子对玉米雄性可育的重要作用

这项研究发现了一种环境敏感的雄性不育表现型。通过使用突变体敲除其中一条基因通路，研究小组培育出了不能产生花粉的植物，同时还发现，当温度降低时，这些植物可以恢复完全的雄性生殖能力。这种在不同条件下开启或关闭花粉生产的能力可能有助于种子生产。研究小组还将这一基因通路的功能归因于花药的发育，这是一项之前被忽略但很重要的观察结果。

这些研究结果是对之前发表的一项发现的重要补充，该发现名为“24-nt繁殖相态RNA广泛存在于被子植物中”（24-nt reproductive phasiRNAsare broadly present in angiosperms），描述了该基因通路在开花植物中的进化分布，也发表在《自然通讯》杂志上。

这两项发现帮助科研团队理解了RNA分子对玉米雄性可育的重要作用，并发现这一基因通路最初是由开花植物进化而来的。理解花发育的遗传机制对于提高作物产量和培育更好的品种非常重要，特别是对于培育支持现代农业的高产杂交作物。

下一步研究方向

该研究小组将继续研究，探究为什么这一基因通路的变化会引起环境敏感反应，以及在没有这种 Small RNA途径的情况下，究竟是什么分子机制导致雄性不育。

在另一个单独资助的项目中，研究人员正在研究这种途径的调节是否可以用于调节其他作物的花粉发育，以提高种子产量和作物产量。

来源：Donald Danforth植物科学中心