Mol Plant | 华南农业大学陈乐天/刘耀光团队破解水稻生殖隔离温度敏感性的分子机理

背景：生殖隔离是物种形成的关键过程，杂种不育是典型的合子后生殖隔离系统，也是制约农作物杂种优势利用的重要障碍。植物杂种不育受温度等环境因素调控的分子机制一直未被揭示。研究目的：华南农业大学陈乐天/刘耀光团队旨在揭示水稻Sa座位介导的籼粳杂种不育及其对温度响应的分子机理。结论：该研究鉴定出Sa座位由SaF、SaM和SaFL三个基因构成一个温度敏感的花粉“杀手-保镖”系统。其中，SaF+和SaM+形成“杀手”复合体，靶向线粒体活性氧清除蛋白COX11，导致活性氧积累引发花粉不育；SaFL+是强功能“保镖”基因，SaFL-是仅在高温下起作用的弱功能“保镖”基因。在杂种中，携带SaFL+的花粉被保护，携带SaFL-的花粉在低温下不育、高温下可育，从而解释了杂种不育的温度敏感性。该机制为理解水稻亚种形成、地理扩张及克服远缘杂种不育提供了新视角和理论依据。