MTL和CENH3介导的单倍体诱导技术及其在作物中的应用研究进展
李星星
李雨婷
张斌杰
刘沛坤
何坤
张琪凡
郑斌瑞
宋允允
李浩川
河南农业大学 农学院/小麦玉米两熟高效生产全国重点实验室/河南粮食作物协同创新中心,河南 郑州 450046
摘要：单倍体育种技术通过诱导单倍体并经染色体加倍获得纯合双单倍体(Doubled haploid,DH)系,能够大幅缩短育种周期,提高选择效率.近年来,基于关键内源基因调控的生物单倍体诱导技术成为研究热点,其中以花粉特异性磷脂酶A基因MTL(MATRILINEAL)和着丝粒特异性组蛋白H3基因CENH3(Centromere-specific histone H3)代表的两大系统尤为突出.MTL突变导致精子细胞中磷脂代谢紊乱,引发活性氧(ROS)暴发与DNA损伤,进而通过"受精后染色体消除"机制触发父本基因组丢失;CENH3修饰则通过N端尾部修饰、组蛋白折叠结构域点突变或异源互补等策略,构建功能缺陷型着丝粒,使其在合子分裂中因动粒-微管附着竞争失败而被选择性消除.系统综述了MTL、CENH3介导单倍体诱导的分子机制、技术优化策略及其在玉米、水稻、小麦等作物中的应用进展,比较了二者在诱导机制、适用物种、诱导率、技术复杂度、对植物发育的影响、产业化应用现状等方面的差异,并对其在精准育种中的融合应用前景进行展望,为作物遗传改良提供理论依据与技术支撑.
关键词：玉米单倍体诱导MTLCENH3双单倍体基因组消除
分类号：S336(作物遗传育种与良种繁育)
资助基金：河南省农业良种联合攻关项目(2022010202)河南省高等学校重点科研项目(25A210017)
论文发表日期：2026-03-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 1-9 )
英文信息