油菜是全球最重要的油料作物之一，雜種優(yōu)勢利用是提高油菜產(chǎn)量的重要途徑。目前對于油菜雄性不育調(diào)控分子機理的研究還非常初步。Yi3A是我國上世紀70年代發(fā)現(xiàn)的細胞核雄性不育系，曾選配出多個油菜雜交種，并在生產(chǎn)上推廣。該雄性不育系統(tǒng)的恢保關(guān)系受MS5位點的三個復等位基因控制，其中MS5b為雄性不育基因，MS5a為育性恢復基因，MS5c為育性保持基因，但是對其育性調(diào)控的分子機理尚缺乏足夠的細胞學與遺傳學證據(jù)。
華中農(nóng)業(yè)大學楊光圣課題組與中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所程祝寬課題組合作，發(fā)現(xiàn)MS5基因通過調(diào)控性母細胞減數(shù)分裂進程，影響配子發(fā)育，最終控制植株的育性。該基因編碼一個功能未知的特異蛋白，在蕓薹屬之外其他物種中找不到明顯的同源蛋白。而MS5三個復等位基因所導致的育性差異是通過調(diào)節(jié)功能蛋白表達水平來實現(xiàn)的。相關(guān)研究初步解釋了油菜MS5基因調(diào)控育性的分子機制，一方面為解析減數(shù)分裂調(diào)控的分子機理提供直接證據(jù)，亦為該雄性不育系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。
相關(guān)論文于5月18日在Plant Cell 雜志上在線發(fā)表（DOI:10.1105/tpc.15.01018）。華中農(nóng)業(yè)大學博士研究生辛強和中科院遺傳發(fā)育所助理研究員沈懿為該文章的共同第一作者，研究員程祝寬和副教授洪登峰為該文章共同通訊作者。該研究得到國家自然科學基金委、科技部等項目的資助。
圖1 油菜不同基因型材料的育性鑒定
圖2 MS5bMS5b性母細胞中減數(shù)分裂進程停滯
