贵州师范大学×武汉大学×湖北大学合作发表最新Cell论文

来源：生物世界 2025-09-05 10:09

这项研究揭示了一个保守的 BBM-BAR1 调控模块，该模块可直接驱动小孢子由配子体发育途径转向胚胎发生途径。

通过经受胁迫处理（例如高温、营养饥饿等）的植物小孢子（microspore，未成熟的花粉）培养诱导单倍体，从而获得单倍体植株，这一方法已受到半个多世纪的广泛关注，能够显著加快作物自交系制备和品种改良进程。然而，胁迫处理中小孢子的细胞命运转变的分子机制，我们仍知之甚少。

2025 年 9 月 3 日，孙蒙祥教授领导的武汉大学赴贵州师范大学帮扶团专家团队与湖北大学生命科学学院罗盼副教授团队合作（史册博士为第一作者），在国际顶尖学术期刊Cell上发表了题为 ：Reprogramming of microspore fate via BBM-BAR1 for highly efficient in vivo haploid induction的研究论文，贵州师范大学为该论文第一单位。

该研究揭示了小孢子命运重编程的关键分子机制，并基于该机制建立了一个无需胁迫处理即可在体内高效诱导单倍体的新技术，在解析细胞命运调控机制和单倍体育种技术领域取得了重要突破。

在这项最新研究中，研究团队证明了，胁迫处理会诱导小孢子特异性表达转录因子BABY BOOM（BBM）。而在烟草和水稻的小孢子中仅特异性表达 BBM，就足以诱导其命运转变和胚胎发生，从而有效绕过对胁迫处理的需求，表明了 BBM 是胁迫处理诱导重编程中的关键调控因子。研究团队进一步确认了BAR1（BBM-activated Androgenesis Regulator 1）是BBM 的一个新的下游效应因子，表达 BAR1 同样可以独立启动小孢子的胚胎化进程，发挥与 BBM 类似的促进小孢子细胞命运重编程的作用。

值得注意的是，BBM和BAR1均可替代胁迫处理在诱导小孢子发育重编程以及触发胚胎发生方面所起的作用。

该研究的核心发现：

在小孢子中异位表达 BBM 可在花药内触发体内雄核发育；

BAR1 是一个直接的 BBM 效应因子，可重编程小孢子命运以促进胚胎发生；

BBM/BAR1 表达可替代胁迫处理诱导雄核发育；

保守的 BBM-BAR1 模块能够实现体内高效单倍体诱导。

总的来说，这项研究揭示了一个保守的BBM-BAR1调控模块，该模块可直接驱动小孢子由配子体发育途径转向胚胎发生途径，为克服长期存在的胁迫处理的技术瓶颈并实现多种作物体内高效单倍体诱导提供了一种变革性的新方法，在未来作物育种中有着广阔的应用前景。

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