合成无性生殖形成克隆种子：基因型固定和品种维持的挑战与工程模块

《Horticulture Research》：Clonal seed formation by synthetic Apomixis: challenges and engineering modules for genotype fixation and cultivar maintenance

　　

摘要

现代育种从与有性繁殖相关的遗传重组和杂种优势中获益颇丰。然而，有性繁殖也会导致性状分离，使得优良表型和复杂基因型难以通过种子维持。无融合生殖可以通过克隆种子形成来保存母本基因型，因此为固定杂种优势并减少后代分离提供了一种潜在途径。尽管无融合生殖已在许多被子植物谱系中独立进化，但在农业系统中仍普遍缺失。本文讨论了维持自然无融合生殖的生态条件，以及限制其在农业系统中应用的育种要求。我们提出，合成无融合生殖的育种应用需要协调控制无融合减数分裂、孤雌胚启动、胚乳兼容性，以及稳定性和安全性控制。兼性无融合生殖为现代育种系统提供了有益的参考，因为有性繁殖可以产生遗传变异，而无融合种子形成则能够保持已选定的母本基因型。合成无融合生殖研究正从单个基因功能研究转向协调的模块设计，这有望使农业育种中的克隆种子形成更加可行。