柱头外露为苜蓿雄性不育系培育提供新思路 提高杂交制种产量

质膜定位蛋白功能缺失突变体的柱头外露表型分析 中国农科院供图

近日，中国农业科学院生物技术研究所作物高光效创新团队揭示了苜蓿高柱头外露率雄性不育性状形成的分子机制，为豆科牧草和作物雄性不育系创制提供了新思路。相关研究成果在线发表于《植物生理学》（Plant Physiology）。

论文通讯作者林浩介绍，柱头外露是发现于开花植物中重要的异交性状，较高的柱头外露率可以显著增加异花授粉概率，提高杂交制种产量。但目前关于柱头外露性状在具有复杂花型结构的苜蓿等豆科植物中的形成机制还不清楚。

该研究首次发现，ABCG家族转运蛋白通过影响蒺藜苜蓿花器官中蜡质和角质等长链脂肪酸的运输，导致雌雄蕊隔离，形成柱头外露型雄性不育材料的作用机制，为豆科牧草和作物的高柱头外露率不育系创制以及杂种优势利用育种提供理论基础和基因资源。

该研究得到国家科技重大专项、中国农科院科技创新工程等项目资助。