钱前/商连光团队联合多家单位解析活性氧调控水稻雄性不育的作用机制

近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）联合崖州湾国家实验室、福建省农业科学院和云南省农业科学院等单位在《新植物学家（New Phytologist）》上发表了题为“Oxidative burst causes loss of tapetal Ubisch body and male sterility in rice”的研究论文，该研究鉴定到了一个花药特异表达的过氧化物酶基因NUP1，并全面揭示了活性氧调控水稻雄性不育的作用机制。

花药是开花植物繁殖的关键雄性器官，在水稻中，花药由花药壁和生殖细胞所组成，而花药壁包含4层体细胞，由外往内分别为表皮、内皮层、中层和绒毡层，它们围绕生殖细胞，为其提供保护和营养。水稻育种家通常对花药的发育特别感兴趣，因为由花药发育缺陷引起的雄性不育是两系和三系杂交育种的核心组成部分。在水稻花药中，乌氏体是由绒毡层细胞分泌产生的分布在其表面的独特U形分泌结构，介导绒毡层产生的糖、脂质、蛋白质和孢粉素前体等营养物质的输出，促进雄性小孢子细胞发育。另外，在花药发育中，包括过氧化氢和超氧阴离子的活性氧作为细胞中的重要氧化剂，已被报道会引发水稻雄性不育。然而，活性氧稳态在花药绒毡层发育、乌氏体形成及对雄性生殖的调控机制尚不清楚。

图1 NUP1调控水稻雄性育性模式图

来源：植物生物技术Pbj

原文链接:http://doi.org/10.1111/nph.20023