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　　近日，孫蒙祥(xiang)教(jiao)授領導的(de)(de)武漢大(da)學(xue)赴(fu)貴(gui)州(zhou)師范(fan)大(da)學(xue)幫扶團專家團隊與湖(hu)北大(da)學(xue)有(you)關團隊合作在(zai)國際(ji)頂級學(xue)術(shu)期(qi)刊(kan)《Cell》在(zai)線發表(biao)研究論文“Reprogramming of microspore fate via BBM-BAR1 for highly efficient in vivo haploid induction”。這是貴(gui)州(zhou)師范(fan)大(da)學(xue)首次以第一完成單位在(zai)CNS(即Cell、Nature、Science全世界最權威(wei)的(de)(de)學(xue)術(shu)雜志)上發表(biao)的(de)(de)重大(da)研究成果(guo)，取得(de)了歷(li)史性突(tu)破(po)。

　　該(gai)研究揭(jie)示(shi)了(le)小(xiao)孢(bao)子(zi)(zi)命(ming)運(yun)重編程的(de)關(guan)鍵分子(zi)(zi)機(ji)制，并(bing)基(ji)于(yu)該(gai)機(ji)制，進(jin)而建立了(le)一個無需脅(xie)(xie)迫(po)處理(li)即可在(zai)體內高效(xiao)誘導單倍體的(de)新技(ji)(ji)術，在(zai)解析細(xi)胞命(ming)運(yun)調控機(ji)制和單倍體育種技(ji)(ji)術領(ling)域(yu)取(qu)得了(le)重要突破。自20世(shi)紀(ji)60年(nian)代以來，育種學(xue)(xue)家致力于(yu)利用脅(xie)(xie)迫(po)處理(li)(如(ru)(ru)高溫、營養饑餓等)誘導植(zhi)物小(xiao)孢(bao)子(zi)(zi)(未成熟花粉)轉變(bian)發育命(ming)運(yun)，從配(pei)子(zi)(zi)體途徑(jing)重編程為胚胎發生通路，從而獲(huo)得單倍體植(zhi)株。該(gai)策略可顯(xian)著加快作(zuo)(zuo)物自交(jiao)系制備和品種改(gai)良進(jin)程，已應用于(yu)油菜、煙草、小(xiao)麥(mai)等作(zuo)(zuo)物。但傳統方法(fa)必須經過特(te)定(ding)的(de)脅(xie)(xie)迫(po)處理(li)，存在(zai)基(ji)因型依賴性強(qiang)、誘導效(xiao)率低等問題，難以實(shi)現大規模推廣應用。其脅(xie)(xie)迫(po)處理(li)如(ru)(ru)何(he)改(gai)變(bian)了(le)細(xi)胞命(ming)運(yun)，其重編程的(de)分子(zi)(zi)機(ji)制如(ru)(ru)何(he)，長期以來困擾著幾代科(ke)學(xue)(xue)家，迄今仍知之甚少，成為制約該(gai)領(ling)域(yu)發展的(de)“卡脖子(zi)(zi)”難題。

論文封面(來(lai)源于Cell)

　　研究發現，在(zai)傳(chuan)統脅(xie)迫(po)處理下(xia)，小孢(bao)子(zi)(zi)(zi)中(zhong)會特異性誘導表達轉錄(lu)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi) BABY BOOM(BBM)。進(jin)一(yi)(yi)步(bu)實驗(yan)表明，僅(jin)在(zai)煙草和水(shui)稻小孢(bao)子(zi)(zi)(zi)中(zhong)異位表達BBM即可在(zai)無(wu)脅(xie)迫(po)條(tiao)件(jian)下(xia)誘導其命運轉變和胚胎(tai)發生，說明 BBM 是(shi)脅(xie)迫(po)誘導重編程(cheng)中(zhong)的(de)關鍵調控(kong)因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)。進(jin)一(yi)(yi)步(bu)研究鑒(jian)定出一(yi)(yi)個新(xin)的(de)BBM下(xia)游(you)作用因(yin)(yin)子(zi)(zi)(zi)BAR1(BBM-activated Androgenesis Regulator 1)，其表達同(tong)樣可獨立啟動(dong)小孢(bao)子(zi)(zi)(zi)的(de)胚胎(tai)化進(jin)程(cheng)，發揮與BBM類似(si)的(de)細胞(bao)命運重編程(cheng)激活(huo)功能(neng)。

　　該研(yan)究提(ti)出并驗證了(le)(le)一個保守(shou)的BBM-BAR1調控模塊，可(ke)直接驅動小孢子由配子體(ti)發(fa)育(yu)途徑(jing)轉向胚胎發(fa)生途徑(jing)，從(cong)而打破了(le)(le)傳統體(ti)系(xi)中(zhong)對(dui)脅(xie)迫(po)處理的依賴(lai)。該機制不(bu)僅(jin)拓(tuo)展(zhan)了(le)(le)對(dui)植物(wu)細胞(bao)命(ming)運可(ke)塑(su)性(xing)的基礎認知，也為構建高(gao)效率、低依賴(lai)性(xing)、跨(kua)物(wu)種(zhong)(zhong)通用的單倍體(ti)誘(you)導技術體(ti)系(xi)提(ti)供了(le)(le)理論支撐和(he)實踐路徑(jing)，在未來(lai)作(zuo)物(wu)育(yu)種(zhong)(zhong)，尤(you)其(qi)是雜種(zhong)(zhong)優勢固定與種(zhong)(zhong)質創新中(zhong)，具有廣泛(fan)應用前景。

　　武(wu)漢(han)大學(xue)(xue)(xue)(xue)赴(fu)貴(gui)州(zhou)(zhou)師范大學(xue)(xue)(xue)(xue)幫扶團孫蒙祥教(jiao)授和湖(hu)北(bei)大學(xue)(xue)(xue)(xue)生(sheng)命科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)(xue)院(yuan)羅盼(pan)副教(jiao)授為該論文共同通訊作者，貴(gui)州(zhou)(zhou)師范大學(xue)(xue)(xue)(xue)特聘研究員，武(wu)漢(han)大學(xue)(xue)(xue)(xue)博士(shi)(shi)后史冊博士(shi)(shi)為第一作者。武(wu)漢(han)大學(xue)(xue)(xue)(xue)博士(shi)(shi)研究生(sheng)趙子賦、鐘意誠，湖(hu)北(bei)大學(xue)(xue)(xue)(xue)湯行春教(jiao)授、黃嵐杰老師，碩士(shi)(shi)研究生(sheng)喬(qiao)瀅(ying)、張來、楊凡(fan)、李(li)思源(yuan)、李(li)露(lu)露(lu)參與了研究。華南農(nong)業(ye)大學(xue)(xue)(xue)(xue)劉耀光院(yuan)士(shi)(shi)、北(bei)京(jing)大學(xue)(xue)(xue)(xue)秦跟基教(jiao)授、貴(gui)州(zhou)(zhou)省畢節(jie)市農(nong)科(ke)院(yuan)吳(wu)憲志、吳(wu)美玲、宋志豪，山東(dong)農(nong)業(ye)大學(xue)(xue)(xue)(xue)熊峰教(jiao)授，以及湖(hu)北(bei)大學(xue)(xue)(xue)(xue)呂世友教(jiao)授在研究過程(cheng)中提供了重要支持。研究工作得到(dao)了貴(gui)州(zhou)(zhou)省學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)建設(she)專項經費、國家自然(ran)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)基金和“博新計劃(hua)”等資助。

　　近年(nian)來，貴州師(shi)范大學堅持“主業+特色”的發(fa)展路(lu)徑(jing)，持續深化(hua)教育科(ke)技人才一體化(hua)改(gai)革，大力引進(jin)和培育高水(shui)平人才隊(dui)伍，不(bu)斷提高科(ke)研創(chuang)新能力。在人才強校(xiao)戰略的支撐下，學校(xiao)科(ke)研水(shui)平實現跨越式發(fa)展。

　　論文鏈接：

　　//doi.org/10.1016/j.cell.2025.08.014