Mol Plant 我室孙蒙祥教授团队发现新的单倍体母本诱导系

近日，我室孙蒙祥教授团队在Molecular Plant期刊在线发表了题为“A Female in vivo Haploid-Induction System via Mutagenesis of Egg Cell-Specific Peptidases”的论文。

2021年，该团队在Nature报道了卵细胞特异表达的ECS1/2（egg cell-specific aspartic endopeptidases1/2）调控植物防止多花粉管进入胚囊的分子机制 （doi：10.1038/s41586-021-03387-5）。基于该前期工作，该团队进一步发现拟南芥ecs1 ecs2双突自交后代中存在单倍体。通过正反交、基因组重测序和SNP分析发现ecs1 ecs2可以作为母本单倍体诱导系创制仅具有母本基因组的单倍体后代。

在此基础上，该团队通过生物信息学鉴定了单子叶作物水稻中的同源基因OsECS（图1A和1B），其在水稻卵细胞中优势表达。进一步,利用CRISPR/Cas9系统敲除OsECS基因（图1C），Osecs纯合突变体自交后代中也发现单倍体植株（图1D和1E），表明ECS-HI系统在双子叶和单子叶植物中都有类似功能。且利用该系统通过自交和杂交都可诱导单倍体后代。该发现不仅为现代作物育种提供了新思路和新方法，也为植物受精的调控机制研究提供了新的切入点。

我室孙蒙祥教授为该论文通讯作者，该团队博士后张雪成和史册为共同第一作者，我室彭雄波教授、赵鹏教授，湖北大学罗盼，以及德国Regensburg大学Thomas Dresselhaus教授参与了该研究。该研究获得国家自然科学基金重点项目、湖北省洪山实验室重点项目、杂交水稻全国重点实验室（武汉大学）以及中国博士后基金等支持。

 论文链接：https://doi.org/10.1016/j.molp.2023.01.001.