近日，我院蔬菜所花椰菜课题组合作开发了以单倍体诱导系介导细胞质替换，实现快速创制细胞质雄性不育系的新方法，相关研究成果以“One-step creation of CMS lines using a BoCENH3-based haploid induction system in Brassica crop”为题发表在Nature子刊Nature Plants(IF=18.0)。

    目前，甘蓝类蔬菜规模化杂交制种主要依赖于细胞质雄性不育系（Ogura CMS）。而Ogura CMS系通常依靠杂交后连续多代回交获得，该过程周期长、投入高、效率低。本研究利用CRISPR-Cas9基因编辑技术对一个编码着丝粒组蛋白的基因BoCENH3进行修饰，获得的青花菜突变体作为母本与父本杂交，能够诱导产生父本单倍体；利用该单倍体诱导系，再次创制了含Ogura CMS细胞质的BoCENH3单倍体诱导系，通过与青花菜自交系进行杂交，可同时实现单倍体诱导和细胞质替换，获得纯合细胞质雄性不育系，可直接作为CMS育种亲本使用。该研究解决了杂交作物育种中不育系培育周期长的技术难题，可大幅提升青花菜等十字花科作物育种效率。

图1. 利用单倍体诱导系快速创制青花菜CMS系

    该论文以中国农业科学院蔬菜花卉研究所为第一单位，天津市农业科学院为第二单位。中国农业科学院蔬菜花卉研究所韩风庆助理研究员、我院蔬菜研究所花椰菜课题组张小丽副研究员、硕士研究生刘宇香为本论文共同第一作者，中国农业科学院蔬菜花卉研究所李占省研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。