Seed Biology | 湖北大学汤行春和罗盼团队阐述植物小孢子胚胎发生研究进展
文摘
三农
2024-12-13 11:31
江苏
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在自然条件下，高等植物的单倍体小孢子通过减数分裂形成，通常发育成花粉。然而，在体外特定胁迫条件下，一部分小孢子获得了全能性和胚胎发生能力，经过重编程启动胚胎发生，最终形成单倍体胚胎，称为小孢子胚胎发生（或孤雄生殖）。利用该技术能在单一世代内获得纯合的双倍单倍体（Double haploid, DH）植株，因此在植物育种中具有优势。此外，小孢子胚胎发生还为研究细胞重编程及细胞命运转变提供了有价值的研究体系。然而，该过程受多种因素制约，在特定发育阶段存在瓶颈，因而在许多作物中诱导效率往往低下，制约了在实际生产中的应用。深入探究该过程有助于发现新的调控因子，并制定相应的策略以提高体外胚胎发生的效率。2024年12月，Seed Biology 在线发表了湖北大学汤行春教授团队题为Microspore Embryogenesis: In Vitro Cultivation Induced Cell Reprogramming for Plant Breeding 的综述文章。
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图1 小孢子胚胎发生的调控机制
该文阐述了植物小孢子胚胎发生调控机制的最新进展（图 1），重点关注细胞壁重塑、细胞程序性死亡、自噬、激素响应和表观遗传修饰等作用机制。此外，还总结了小孢子胚胎发生在作物育种中当前面临的挑战，并提出了今后的研究方向。该综述为提高小孢子胚胎发生效率提供了新策略和新思路，有助于加快作物育种进程。
湖北大学生命科学学院汤行春教授和罗盼副教授为该文的共同通讯作者，研究生杨凡、刘心宇和乔滢为共同第一作者。该工作获得国家自然科学基金的资助。
原文链接：
https://doi.org/10.48130/seedbio-0024-0019
seedbio-0024-0019.pdf
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