郑果所2025年科技创新盘点之三：桃生殖生长研究

2025年，我所在桃生殖生长调控机制研究方面取得重要进展，系统解析了桃开花调控与花粉育性的分子密码，为桃树分子育种和抗逆栽培提供了重要理论支撑。

一、构建桃花芽空间转录组图谱，揭示休眠调控机制

针对气候变化导致桃开花不稳定、花期冻害频发等产业难题，我所科研团队率先将空间转录组技术应用于桃生殖生物学研究。团队构建了全球首个桃花芽高分辨率时空基因表达图谱，相关成果发表于《Horticulture Research》。

该研究鉴定出7-10种花芽关键细胞类型，首次揭示桃花芽发育呈“由外向内”的时空推进模式——萼片和花瓣先于雄蕊和雌蕊完成分化，为理解花器官协调发育提供了新视角。团队深度解析了花芽休眠“开关”的分子机制，发现PpDAM4和PpDAM6基因在休眠解除过程中表达显著下调，证实其在维持休眠状态中的核心调控作用。同时，系统阐明了A、B、C、E类MADS-box转录因子在花芽不同组织中的空间活性分布，并鉴定出AMS、MS188、MS1等一批花芽发育核心基因。这些成果为开发预测休眠释放的分子标记、培育气候适应型品种奠定了关键理论基础。

二、锁定花粉育性关键基因，破解雄性不育分子密码

花粉育性直接影响桃坐果率和产量形成。我所团队通过整合全基因组关联分析、混合分组测序和转录组测序技术，锁定控制桃花粉育性的关键基因PpABCG26，相关研究发表于《Plant Physiology and Biochemistry》。

研究团队对579份桃种质资源的花粉育性进行系统分析，在桃第6号染色体上精确定位到PpABCG26基因。该基因编码ABCG家族转运蛋白，其编码区的非同义突变会导致花粉外壁合成底物运输受阻，最终造成花粉败育。通过可育与不育品种的对比研究，团队明确了该基因在花粉发育过程中的关键作用窗口，初步解析了其分子作用机制。该发现不仅从分子水平阐明了桃雄性不育的致因机制，更为利用雄性不育系开展杂交育种、提高育种效率提供了重要基因资源。

空间转录组研究聚焦花芽早期发育与休眠调控，花粉育性研究深耕配子体形成机制，共同构建了覆盖桃生殖生长全周期的分子调控网络。这些成果为破解桃产业花期冻害、开花不稳、育性调控等技术瓶颈提供了精准靶点和有效工具，对推动我国桃产业高质量发展和种业自立自强具有重要战略意义。（通讯员：齐文莉）