Maldandi型CMS源(M31-2A)恢复系遗传解析：三基因互作模式与环境调控对高粱育性恢复的影响

为应对单一细胞质雄性不育(CMS)源A1的遗传脆弱性，研究人员探索了高粱新型CMS源maldandi(A4)的育性恢复机制。通过多季实验鉴定出DSMR-8/4两个稳定恢复系，发现其遵循三基因（至少需两个主效基因）的重复互补遗传模式，F2代呈现54可育:10不育特征。研究揭示了微效基因与水分环境的互作规律，为高粱杂交育种提供了重要理论支撑。

　　

在全球气候变化背景下，C4作物高粱因其抗逆特性成为应对粮食安全的关键物种。当前杂交高粱过度依赖milo(A₁)型细胞质雄性不育(CMS)源，存在重大生物安全风险。研究者另辟蹊径，针对maldandi(A₄)型CMS源展开攻关，通过多世代遗传分析(F₂、BC₁F₁、F₃)发现：DSMR-8和DSMR-4恢复系表现出惊人的环境稳定性，其育性恢复受三套主效基因调控，符合"两基因激活"的重复互补模型——就像双重保险锁，任意两个基因组合即可启动育性程序。有趣的是，微效基因如同"环境传感器"，在生殖期水分波动时会调节主效基因表达强度，导致10%的育性表型变异。该发现不仅破解了A₄型CMS的遗传密码，更指导育种家需在抽穗期精准控水，将杂交种结实率提升至理论极值。