近日，中国水稻研究所水稻基因组编辑与无融合生殖创新团队研究发现，水稻MTL基因突变除诱导单倍体外，还可形成三倍体胚，为该基因的生物学功能提供了新见解。相关研究成果发表在《新植物学家（New Phytologist）》上。
研究发现，该基因突变后种子的败育率显著上升，其中一类“有胚无胚乳”的种子比例从野生型的0.2%大幅提高到5%。这类种子培养出的幼苗中，除具有5.2%~5.6%的单倍体水稻，还存在2.6%~5.6%的三倍体水稻，其余为正常二倍体水稻。进一步研究显示，基因突变破坏了花粉发育后期的氧化还原稳态，这种失衡一方面诱导精细胞中部分染色体片段化，从而产生单倍体胚和二倍体胚；另一方面干扰花粉发育的有丝分裂过程，产生的未减数精细胞与卵细胞融合后形成了三倍体胚。研究揭示了该基因在水稻生殖过程中的多重生物学效应：不仅能对基因组做“减法”，还能做“加法”。研究结果也为三倍体水稻的人工合成提供了新途径。
该研究获得国家自然科学基金、国家水稻产业技术体系、浙江省自然科学基金等项目支持。
文章链接：https://doi.org/10.1111/nph.71138
