原文研究配图:CGM第501期:甜瓜性别决定的遗传调控机制新进展

CGM第501期:甜瓜性别决定的遗传调控机制新进展

甜瓜的不同性型由哪些遗传通路决定?报告从葫芦科多样的花器官形态出发,讨论主效位点与性别分化调控之间的关系,连接生殖发育机制与杂交育种的实际问题。
张斯淇
张斯淇

华南农业大学园艺学院 · 教授/博士生导师

博士,华南农业大学园艺学院教授,博导,独立PI。入选国家高层次青年人才计划,主持广东省自然科学基金杰出青年项目。张斯淇博士2017年博士毕业于华中农业大学,师从邓秀新院士。2018年至2024年在法国巴黎萨克雷植物科学研究所从事博士后工作,合作导师为Abdelhafid Bendahmane研究员。2024年7月以拔尖人才(一类)引进华南农业大学园艺学院。主要从事植物性别分化与生殖发育研究,研究成果以第一(含并列)作者发表于 Science、Nature Genetics、Nature Communications等期刊。担任Vegetable Research青年编委,受邀为Molecular Horticulture、Plant Biotechnology Journal等期刊审稿专家。 1.葫芦科作物重要发育性状形成的遗传机制解析,如性别分化、果实发育等; 2.甜瓜、南瓜重要农艺性状全基因组选择与智慧育种相关信息参见https://yy.scau.edu.cn/2024/0909/c9144a384297/page.htm。

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植物性别分化可以有效促进异交,是植物生殖发育的核心过程之一,其调控直接影响作物的繁殖效率、产量形成与遗传多样性。植物界中,约90%的被子植物通过两性花完成繁殖,而约10%的物种进化出单性花系统。单性花的形成不仅通过雌雄器官的物理隔离显著促进异交、提高遗传多样性,还为作物杂种优势利用提供了天然工具。葫芦科作物性别表型多样,且具有重要农业经济价值,已成为研究植物性别分化的理想模式体系。早期经典遗传学表明,甜瓜的性型主要受三个主效位点决定。目前三个位点均已被克隆,然而甜瓜性别决定的分子机制如何受三个主效位点调控,如何解析甜瓜性别决定复杂的调控通路是当前研究的热点。

参考文献

  1. Siqi Zhang, Feng-Quan Tan, Ching-Hui Chung, Filip Slavkovic, Ravi Sureshbhai Devani, Christelle Troadec, Fabien Marcel, Halima Morin, Céline Camps, Maria Victoria Gomez Roldan, Moussa Benhamed, Catherine Dogimont, Adnane Boualem, Abdelhafid Bendahmane. The control of carpel determinacy pathway leads to sex determination in cucurbits. Science. 2022;378(6619):543-549. DOI: 10.1126/science.add4250
  2. Hsin-Ya Huang, Siqi Zhang, Fadi Abou Choucha, Marion Verdenaud, Feng-Quan Tan, Clement Pichot, Hadi Shirazi Parsa, Filip Slavkovic, Qinghe Chen, Christelle Troadec, Fabien Marcel, Catherine Dogimont, Leandro Quadrana, Adnane Boualem, Abdelhafid Bendahmane. Harbinger transposon insertion in ethylene signaling gene leads to emergence of new sexual forms in cucurbits. Nature Communications. 2024;15(1):4877. DOI: 10.1038/s41467-024-49250-9
  3. Dali Rashid, Ravi Sureshbhai Devani, Natalia Yaneth Rodriguez-Granados, Fadi Abou-Choucha, Christelle Troadec, Halima Morin, Feng-Quan Tan, Fabien Marcel, Hsin-Ya Huang, Melissa Hanique, Siqi Zhang, Marion Verdenaud, Clement Pichot, Vincent Rittener, Ying Huang, Moussa Benhamed, Catherine Dogimont, Adnane Boualem, Abdelhafid Bendahmane. Ethylene produced in carpel primordia controls CmHB40 expression to inhibit stamen development. Nature Plants. 2023;9(10):1675-1687. DOI: 10.1038/s41477-023-01511-z

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