PBJ | 中国农科院生物所牛丽芳团队发现敲除KOKOPELLI基因成功实现苜蓿单倍体诱导

苜蓿是我国及全球重要的优质高蛋白饲草，加快其生物育种技术创新对于草业、畜牧业和奶业发展至关重要。单倍体育种技术通过单倍体诱导与加倍结合，可加速遗传材料的纯合化，提高纯系选育效率。然而，豆科植物体内单倍体诱导系统研发进展缓慢，限制了该技术在苜蓿等豆科饲草作物中的应用。本研究基于KOKOPELLI（KPL）基因在植物界的高度保守性及其在拟南芥中的单倍体诱导能力，首次在蒺藜苜蓿中鉴定出同源基因MtKPL，并获得了其Tnt1逆转录转座子插入的功能缺失突变体。研究发现，Mtkpl突变体作为父本诱导系时，可成功诱导母本单倍体产生。该研究证实，敲除苜蓿KPL基因能够有效触发体内母本单倍体产生，为豆科植物拓展了新的单倍体诱导靶标基因，为豆科饲草作物纯系创制和双单倍体育种应用奠定了坚实基础。