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研究人员评估蓖麻无融合生殖、自花授粉和异花授粉后代，发现无融合生殖优势明显，或助力蓖麻种子生产。
蓖麻，一种在工业、农业、医药等领域都有重要用途的植物，浑身是宝。它的种子能生产工业用油，用于制造润滑油、塑料等；在农业上，其残渣可作为有机肥料；在医药领域，蓖麻油还有一定的药用价值。然而，蓖麻的繁殖方式较为复杂，包括自花授粉、异花授粉和无融合生殖（apomixis），这给其种子生产和品种改良带来了挑战。传统的自花授粉可能导致近交衰退（inbreeding depression），使后代的生长和产量受到影响；而异花授粉虽然能增加遗传多样性，但也会导致优良性状的分离。因此，研究蓖麻不同繁殖方式的优劣，对于提高蓖麻的产量和品质具有重要意义。
为了解决这些问题，来自伊朗伊斯法罕理工大学等机构的研究人员开展了一项关于蓖麻繁殖方式的研究。他们对来自全球收集的 14 种蓖麻基因型，通过无融合生殖、自花授粉和异花授粉获得的后代进行了评估，测定了产量构成因素、农艺形态特征，并估算了近交衰退和无融合生殖优势，同时检测了 8 个无融合生殖候选基因在小花发育三个阶段的表达情况。该研究成果发表在《BMC Plant Biology》上。
研究人员用到的主要关键技术方法有：一是田间试验，在伊朗伊斯法罕理工大学的研究农场种植不同繁殖方式得到的蓖麻种子，采用随机完全区组设计；二是数据测量，测定产量构成和农艺形态性状；三是分子生物学技术，利用 qRT-PCR 技术测定候选基因的表达水平 。
研究结果如下：
- 产量和农艺性状的均值比较：基因型对所有产量构成因素和农艺形态性状都有显著影响，不同繁殖方式的后代在多数性状上也存在显著差异。例如，贝宁（Benin）的无融合生殖后代每株总状花序数量最多，为 47 个；伊斯法罕（Isfahan）的无融合生殖和异花授粉后代每个总状花序的种子数最多，分别为 203.67 和 218 个；贝宁的无融合生殖后代单株种子产量最高，达 1462.71g。
- 近交衰退：研究发现，多数性状的近交衰退值为负，且相对于无融合生殖后代的近交衰退（IDA）高于相对于异花授粉后代的近交衰退（IDO），单株种子产量的近交衰退最为明显。不同基因型在不同性状上的近交衰退表现各异，如阿根廷 2 号在每株总状花序数量上的 IDO 最高，为 - 51.19%；贝宁在每株总状花序数量上的 IDA 最高，达 - 65.26%。
- 无融合生殖优势：无融合生殖优势在多数性状上为正，且相对于自花授粉后代的无融合生殖优势（AAS）高于相对于异花授粉后代的无融合生殖优势（AAO），同样单株种子产量的无融合生殖优势最为突出。贝宁在单株种子产量上的 AAO 最高，为 424.51%；AAS 最高的也是贝宁，达 333.85%。
- 主成分分析：通过主成分分析，发现不同繁殖方式下的基因型分组不同。无融合生殖后代分为四组，自花授粉后代分为三组，异花授粉后代分为三组。在所有分组中，亚兹德（Yazd）、伊斯法罕和古巴 2 号（CUB2）与形态特征、种子数量和产量呈正相关；阿根廷 1 号（ARG1）与形态特征呈负相关。
- 基因表达分析：对无融合生殖和异花授粉样本中候选基因的表达分析表明，二者存在差异。在小花发育早期，Helic 和 ABI3 基因的表达增加最为显著，这可能意味着无融合生殖机制在授粉前就已启动。例如，Helic 基因在无融合生殖的第一阶段表达高于异花授粉，但在第三阶段则低于异花授粉；SERK 和 LEC1 基因在无融合生殖的三个发育阶段表达均显著较高，且随发育阶段增加而降低。
研究结论和讨论部分指出，蓖麻作为兼性无融合生殖植物，无融合生殖在稳定杂种优势和保持优良性状方面具有明显优势。近交衰退在多数性状上为负，无融合生殖优势在多数性状上为正，且二者在单株种子产量上表现最为突出。无融合生殖显著上调了候选基因的表达，特别是 Helic 和 ABI3 基因在小花发育初期表达增加明显。这些结果表明，蓖麻的无融合生殖能力为保护优良基因型提供了途径，有望为蓖麻种子生产和品种改良提供新的策略和方法，推动蓖麻产业的发展。
