近日，農(nóng)業(yè)科學(xué)院楊守萍專家教授精英團(tuán)隊(duì)在黃豆質(zhì)核互作雄性不育原理科學(xué)研究中獲得關(guān)鍵進(jìn)度。2021年12月4日在Journal of Experimental Botany上線上發(fā)布了題寫“Confirmation of GmPPR576as a fertility restorer gene of cytoplasmic male sterility in soybean”（https://doi.org/10.1093/jxb/erab382）的科學(xué)研究畢業(yè)論文。

　　雜種優(yōu)勢(shì)運(yùn)用是提升農(nóng)作物生產(chǎn)量的重要途徑，質(zhì)核互作雄性不育在雜種優(yōu)勢(shì)運(yùn)用中具備關(guān)鍵功效。黃豆中根據(jù)“三系”雜交種生產(chǎn)制造管理體系已培養(yǎng)30多個(gè)混種雜交黃豆優(yōu)良品種，可是CMS/Rf系統(tǒng)軟件的分子結(jié)構(gòu)機(jī)制科學(xué)研究不足深層次，現(xiàn)階段并未看到黃豆CMS遺傳基因和育性修復(fù)遺傳基因Rf被復(fù)制的報(bào)導(dǎo)。

　　該科學(xué)研究對(duì)不育癥系NJCMS1A的育性修復(fù)遺傳基因開展基因遺傳精準(zhǔn)定位，明確育性修復(fù)遺傳基因坐落于從Glyma.16G161600到Glyma.16G163400這19個(gè)基因組的基因區(qū)間。在帶有育性修復(fù)遺傳基因的恢復(fù)系NJCMS1C和沒有育性修復(fù)遺傳基因的不孕不育系NJCMS1A以及保持系NJCMS1B中各自增加這19個(gè)基因組的基因組序列，根據(jù)序列比對(duì)基本變小候培育性修復(fù)遺傳基因的范疇，明確育性修復(fù)遺傳基因可能是PPR大家族遺傳基因GmPPR576（Glyma.16G161900）和GmPPR552（Glyma.16G162100）或二者之一。在好幾個(gè)恢復(fù)系、不育癥系和保持系中得到候培育性修復(fù)遺傳基因的編碼序列，根據(jù)序列比對(duì)、單倍型剖析和系統(tǒng)發(fā)育分析進(jìn)一步明確候培育性修復(fù)遺傳基因可能是GmPPR576（Glyma.16G161900）。黃豆N8855是NJCMS1A雄性不育細(xì)胞核供者，N8855的育性一切正常，表明其自身帶上育性修復(fù)遺傳基因，具備自然的CMS/Rf系統(tǒng)軟件，假如毀壞在其中的育性修復(fù)遺傳基因Rf的作用，則可造成N8855產(chǎn)生雄性不育。運(yùn)用CRISPR/Cas9技術(shù)性取得成功敲減黃豆N8855中的候培育性修復(fù)遺傳基因GmPPR576，基因編輯技術(shù)主莖產(chǎn)生雄性不育，證實(shí)候培育性修復(fù)遺傳基因GmPPR576是NJCMS1A的育性修復(fù)遺傳基因。育性修復(fù)遺傳基因的明確針對(duì)根據(jù)“三系”雜交種生產(chǎn)制造管理體系完成黃豆雜種優(yōu)勢(shì)運(yùn)用具備關(guān)鍵的基礎(chǔ)理論和實(shí)踐活動(dòng)實(shí)際意義。

　　該畢業(yè)論文的落款企業(yè)為南京農(nóng)大，博士研究生王枟趙明賀亭亭為一同第一作者，農(nóng)業(yè)科學(xué)院楊守萍專家教授為通訊作者，蓋鈞鎰工程院院士給予了具體指導(dǎo)，趙團(tuán)結(jié)一致專家教授參與了一部分科學(xué)研究，博士研究生丁先龍和碩士研究生張琪琪、楊龍樹、博士研究生聶智星參與了一部分試驗(yàn)。

　　該科學(xué)研究獲得了我國(guó)關(guān)鍵科研開發(fā)方案（2016YFD0101500，2016YFD0101504）、中間高等院?；旧峡茖W(xué)研究業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目資金（KYT201801）、長(zhǎng)江學(xué)者和自主創(chuàng)新精英團(tuán)隊(duì)發(fā)展趨勢(shì)方案（PCSIRT_17R55）、江蘇碩士研究生科學(xué)研究自主創(chuàng)新方案（KYCX18_0651）的支助。