Plant Commun 背靠背| 李红菊、杨维才组合作发现配子融合新基因及其在单倍体诱导中的作用

背景:被子植物的双受精过程依赖于雌雄配子的精准识别、黏附与融合，其分子机制是植物有性生殖的核心问题。同时，双单倍体技术可显著缩短育种周期，鉴定高效的单倍体诱导基因对作物改良至关重要。研究目的:本研究旨在揭示配子识别与融合的关键分子机制，并探索通过编辑GEX3基因实现单倍体诱导的可行性。结论:研究发现了精细胞表面蛋白GEX3是配子粘附和融合的关键因子，其与GEX2、DMP8/9等蛋白协同作用，介导配子粘附与融合。在拟南芥中，GEX3突变可诱导单倍体形成，联合DMP8/9突变后诱导率提升至3.13%。在水稻、番茄、大豆等作物中敲除GEX3同源基因同样能诱导单倍体产生，大豆中诱导率可达8.99%，水稻中还能产生三倍体。该研究为双单倍体技术提供了新的基因资源。