PCE|我室本科生发现温度调控ECS介导的单倍体诱导效率

单倍体诱导（Haploid induction, HI）技术能够在一代中快速获得纯合品系，显著缩短育种周期，是现代植物科学研究和精准育种体系中不可或缺的重要手段。与传统育种方式相比，单倍体育种大大提升了育种效率，因而提升其诱导效率已成为当前植物生物技术研究的热点方向之一。

近日，我室孙蒙祥团队本科生赵子赋在国际植物学期刊 Plant, Cell & Environment 以第一作者身份发表研究论文“Temperature-dependent modulation of ECS-mediated haploid induction in Arabidopsis thaliana”。该项目获得国家自然科学基金青年学生基础研究项目（本科生）资助，通讯作者为我室博士后史册，孙蒙祥教授为共同作者。

团队前期工作已报道卵细胞特异表达的天冬氨酸蛋白酶ECS（Egg Cell-Specific）可作为母本诱导单倍体形成的关键因子（Nature, 2021；Mol Plant, 2023）。本研究在此基础上，深入探讨了环境温度对拟南芥中ECS介导单倍体诱导效率的调控作用。结果表明，低温显著促进单倍体形成，而高温则完全抑制其发生，揭示了温度通过影响ECS调控的受精过程，从而调节单倍体形成的新机制。

研究通过在不同温度条件（16℃、22℃、25℃）下处理ecs1 ecs2双突变植株，分析其后代中单倍体的产生情况。数据显示，低温（16℃）条件下单倍体诱导率由1.87%提升至3.14%；而在高温（25℃）下则未观察到单倍体植株（图1）。该研究不仅为利用环境因素提升单倍体诱导效率提供了新的策略，也为解析温度调控植物受精过程提供了新的视角，也展示了本科生在科研一线中的突出表现与潜力。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.70054

图1. 温度调控 ecs1 ecs2单倍体诱导率和育性表型