新闻网讯（通讯员史册、赵子赋、贾洋洋）近日，生命科学学院教授孙蒙祥课题组在植物单倍体育种领域取得新突破。2021级本科生赵子赋在国际植物学经典期刊Plant, Cell & Environment在线发表了题为“Temperature-dependent modulation of ECS-mediated haploid induction in Arabidopsis thaliana”的研究论文，揭示了环境温度调控单倍体诱导效率的关键机制，为优化作物育种提供了新思路。
赵子赋为论文第一作者，生命科学学院博士后史册为通讯作者，孙蒙祥为共同作者。该工作为深入理解环境调控植物受精过程奠定了重要基础，并有望推动单倍体育种技术在作物改良中的更广泛应用。
单倍体诱导技术（HI）能快速获得纯合系，大幅缩短育种周期，是作物精准育种的核心工具。提升其效率是当前研究热点。该课题组此前已鉴定出卵细胞特异表达的天冬氨酸蛋白酶ECS是母本单倍体诱导的关键因子（Nature, 2021；Mol Plant, 2023）。本研究进一步阐明了环境温度对拟南芥ECS介导的单倍体诱导（ECS-HI）效率的显著调控作用，发现低温显著提升单倍体形成率，而高温则抑制单倍体产生。研究揭示温度通过调控ECS介导的精卵核融合过程，影响植物单倍体诱导效率的新机制，为优化作物单倍体育种提供了重要理论基础。
图1
研究中，课题组通过对ecs1 ecs2双突变体进行16℃、22℃及25℃不同温度处理，分析子代中的单倍体诱导率。结果显示，低温处理使单倍体诱导率从1.87%提升至3.14%，而高温条件下则未检测到单倍体子代（图1）。该工作为利用环境因子提升单倍体诱导效率提供了新思路，同时为研究环境调控植物受精过程奠定重要基础。
该研究获得国家自然科学基金青年学生基础研究项目（本科生）资助。
据悉，2023至2024年，武汉大学生命科学学院共有9位本科生获得国家自然科学基金资助，获批数量位居全校各学院之首，赵子赋为首批获得资助的本科生之一。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.70054
（供图：生命科学学院 编辑：相茹）
