辣椒雄性不育研究取得新进展

利用雄性不育培育不育系进行杂交制种，已成为国际制种业的主要趋势，其可免去人工去雄，节省大量的人力物力，并可提高杂交种子的纯度，增加农作物的产量。辣椒是世界上最重要和最受欢迎的经济蔬菜作物之一。在辣椒中有2种类型的雄性不育系统，即细胞质雄性不育和核雄性不育，这2种系统都已用于辣椒的杂交种子生产。目前在辣椒中记录了20多个核雄性不育突变体，但只成功鉴定了2个基因。

2022年12月19日，华南农业大学在《Plant Journal》在线发表了题为“A 163-bp insertion in theCapana10g000198encoding a MYB transcription factor causes male sterility in pepper (Capsicum annuumL.)”的研究文章。研究发现了1个新的自发隐性GMS突变体，命名为msc-3，msc-3突变体的花粉败育可能是由于绒毡层退化延迟，导致四分体胼胝质壁未退化引起的。通过采用改进的MutMap方法和分子标记连锁分析对msc-3基因座进行精细定位，将其定位在约139.91 kb的区域，该区域包含10个注释基因。基因表达和结构变异分析表明，编码R2R3-MYB转录因子的Capana10g000198是msc-3的最佳候选基因。表达谱分析表明，Capana10g000198是一个花药特异性基因，在Capana10g000198中有163 bp插入与雄性不育表型高度相关。此外，通过病毒诱导的基因沉默（VIGS）在雄性可育植物中下调Capana10g000198导致雄性不育。最后，作者研究了msc-3基因与其他2个已报道的辣椒GMS基因msc-1和msc-2的可能调控关系，比较转录组分析表明，16个GMS同源物在雄性不育花药中的表达显著下调。总之，这些结果表明Capana10g000198是msc-3基因座的致病基因，为进一步深入研究辣椒花粉发育的调控机制提供了重要的理论线索和基础。