• 新闻动态

新闻动态

当前位置: 首页 > 正文

《The Plant Journal》发表我院本科生一作论文,破解猕猴桃“雄株早花”之谜,揭示性别二态性的协同进化机制

发布时间:2026-01-16浏览次数:

2026年1月10日,安徽农业大学园艺学院联合新西兰皇家植物与食品研究院等多家单位的科研团队在植物学主流期刊《The Plant Journal》(中科院一区TOP)在线发表了题为“Synteny-based comparative pan-genome reveals a male-specific FT gene underlying flowering time dimorphism in kiwifruit”的研究论文。该研究通过构建首个基于共线性的猕猴桃泛基因组,成功揭示了一个雄性特有的开花时间调控基因——Y-linked FTYFT),是导致猕猴桃雄株比雌株更早开花的关键因子。这一发现不仅为猕猴桃的分子设计育种提供了重要靶点,更深化了我们对植物性别二态性演化规律的认识。

你是否注意过,自然界中许多植物雌雄植株在开花时间上存在微妙差异?猕猴桃正是这样一种典型的功能性雌雄异株植物。在田间,雄性植株往往比雌性更早开花,这一现象虽被长期观察,但其遗传与进化机制一直未明。

研究团队通过收集中华猕猴桃与毛花猕猴桃6个不同基因型的10套染色体级别单倍型组装,构建了猕猴桃属跨物种的泛基因组,共包含52,774个非冗余泛基因同源群。利用自主开发的SynPanScan分析流程,团队从中筛选出657个在性别间具有显著存在/缺失(PAV)或拷贝数(CNV)变异的共线性基因集。其中,一个位于Y染色体性别决定区域(SDR)内的雄性特有FT基因(YFT)引起了研究人员的注意。系统进化分析表明,YFT起源于猕猴桃在约3000万年前发生的一次近期全基因组复制事件(WGD),是常染色体上两个已知开花促进因子FT1FT2的同源基因,属于开花整合因子FT基因家族。为进一步验证YFT的功能,研究团队将毛花猕猴桃的AerYFT基因在拟南芥中异源表达。结果显示,转基因植株开花时间显著早于野生型,证实YFT具有促进开花的功能。

从进化角度看,YFT通过促进雄性更早开花,能够提高其花粉输出与扩散的机会,从而增强雄性适合度。这种“雄株早花”的时间策略,与性别决定基因SyGI(具有多效性:除主导性别决定外,也调控“每株花数”)的空间策略相辅相成,共同优化了雄性的繁殖成效。相反,雌性在繁殖中需承担从果实发育到种子成熟的高生育成本,其在进化上形成了更为谨慎的开花时机决策机制,以最大化每一次开花的繁殖收益。可见,这种“时间差”并非偶然,而是自然选择下形成的两性繁殖协同机制,YFT基因的存在,使雄性成为雌性可靠的花粉供应者,从而保障了群体层面的繁殖成功率,并增强了种群应对环境波动的韧性。

综上,该研究首次将YFT基因的功能从“开花促进因子”提升至“繁殖协同调控因子”,成功揭晓了植物性别二态性背后“雄株早花”的深层进化逻辑。这不仅为理解性染色体进化与性别拮抗选择的协同互动关系提供了典型案例,也为猕猴桃育种中实现精准的花期匹配与授粉优化提供了直接的理论依据和潜在的基因靶点。

安徽农业大学园艺学院本科生徐乐、硕士研究生苗同浩和崔中如为该论文的共同第一作者,岳俊阳副教授、殷学仁教授、汪松虎教授和刘永胜教授为论文的共同通讯作者,合作单位的多位老师和学生参与了本课题的相关工作。该研究获得了国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、安徽农业大学高层次人才启动经费等多个项目的支持。


原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70664


联系我们


地址:安徽省合肥市长江西路130号  邮编:230036

电话:0551-65780710(党政办公室),65786185(党政办公室),65786212(科研工作办公室)  

友情链接


全国农林院校园艺学院---

相关部委网站---

学院信公众号

回顶部

Copyright © 2022 安徽农业大学园艺学院 版权所有 皖ICP备 05014183号

当前IE浏览器版本较低,请升级浏览器版本

你正在使用旧版本浏览器。请升级浏览器以获得更好的体验。

X