揭示花椒无融合生殖分子调控机制

（2021.2.9 园艺研究）

无融合生殖是一种不需要雌、雄配子结合而直接由母本产生后代的生殖方式。这种生殖方式决定了母本与后代具有相同的遗传物质，能够极大的保留母本的优良性状，在农业育种中具有重要的应用价值。花椒（Zanthoxylum bungeanum）是芸香科重要经济树种之一，其果皮通常被作为调味品和中药。目前，花椒具有无融合生殖特性的证据不明确，其分子调控机制尚不清楚。

近日，Horticulture Research在线发表了西北农林科技大学林学院魏安智教授团队题为ZbAGL11， a class D MADS-box transcription factor of Zanthoxylum bungeanum， is involved in sporophytic apomixis的研究论文。

该研究通过细胞学观察、分子标记以及倍性鉴定等手段证明花椒具有无融合生殖特性，并筛选参与无融合胚胎发生的候选基因并进行验证。MADS-Box转录因子家族广泛參与调控植物的生长发育，特别是对花器官发育的调控起到关键作用。研究者基于基因表达水平的检测和细胞学分析，发现ZbAGL11是D类MADS-Box转录因子家族成员，在花椒无融合生殖胚胎发育关键阶段表达水平显著上调。

为了进一步研究ZbAGL11与无融合生殖的关系，研究者对花椒本体和拟南芥进行了转基因功能验证。结果显示，ZbAGL11可引起拟南芥花器官发育障碍，未授粉的ZbAGL11-OE拟南芥产生可育后代出现无融合生殖表型。此外，作者研究发现，ZbAGL11的过表达提高了花椒离体培养的愈伤组织的诱导率。

西北农林科技大学林学院博士生费希同为论文第一作者，魏安智教授为通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划（2018YFD1000605）的支持。