芸香科无融合生殖物种的启示：AGL11-FIE模块诱导玉米胚胎和胚乳无需受精的自主发育

为解决杂交作物无法稳定遗传的难题，研究人员通过调控AGAMOUS-like 11(AGL11)基因过表达和敲除FERTILIZATION-INDEPENDENT ENDOSPERM(FIE)基因，在玉米中实现体细胞胚胎发生和自主胚乳发育，成功构建可自繁殖杂交种子的AGL11-OE/fie突变体。该研究为作物无融合生殖育种提供新范式。

　　

自然界中某些芸香科植物具有神奇的无融合生殖能力，这种克隆繁殖方式能完美保留母本优良性状。科学家从花椒(Zanthoxylum bungeanum)中发现了关键调控因子——MADS-box转录因子家族成员AGAMOUS-like 11(AGL11)。当在珠心组织特异性过表达AGL11时，竟能让普通体细胞"变身"为多个无性胚胎，形成令人称奇的多胚现象。

更精妙的是，研究人员还发现了FERTILIZATION-INDEPENDENT ENDOSPERM(FIE)这个"分子开关"。它原本会抑制胚乳发育直到受精完成，但敲除FIE基因后，中央极核会提前启动细胞化程序，无需受精就能形成二倍体胚乳。

将这两个发现有机结合，科研团队在重要粮食作物玉米中构建了AGL11-OE/fie突变体。这个"魔法组合"成功绕开了有性生殖必经的受精过程，实现了体细胞胚胎发生和胚乳自主发育的双重突破。这项研究不仅揭示了植物生殖模式转换的分子机制，更为杂交作物"自留种"这个困扰农业界百年的难题提供了创新解决方案。