Page 103 - 《广西植物》2025年第3期
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Ｇｕｉｈａｉａ Ｍａｒ. ２０２５ꎬ ４５(３): ４８３－４９９
ＤＯＩ: １０.１１９３１/ ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０２４０１０２０
王雪松ꎬ 邹益ꎬ 王杰ꎬ 等ꎬ ２０２５. 细胞质雄性不育表型及不育机制研究进展 [Ｊ]. 广西植物ꎬ ４５(３): ４８３－４９９.
ＷＡＮＧ ＸＳꎬ ＺＯＵ Ｙꎬ ＷＡＮＧ Ｊꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２５. Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃ ｍａｌｅ ｓｔｅｒｉｌｉｔｙ ｐｈｅｎｏｔｙｐｅ ａｎｄ ｉｎｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ [Ｊ].
Ｇｕｉｈａｉａꎬ ４５(３): ４８３－４９９.
细胞质雄性不育表型及不育机制研究进展
王雪松 ꎬ 邹 益 ꎬ 王 杰 ꎬ 聂丽云 ꎬ 武志强 １∗
１ꎬ２
１
１
１
( １. 中国农业科学院深圳农业基因组研究所 (岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心)ꎬ
广东 深圳 ５１８１２０ꎻ ２. 华中农业大学 植物科学技术学院ꎬ 武汉 ４３００７０ )
摘 要: 植物线粒体基因组内特殊的开放阅读框(ｏｐｅｎ ｒｅａｄｉｎｇ ｆｒａｍｅꎬ ＯＲＦ) 导致植物不产生雄配子或产生
的雄配子无法正常受精ꎬ这种现象被称为细胞质雄性不育(ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃ ｍａｌｅ ｓｔｅｒｉｌｉｔｙꎬ ＣＭＳ)ꎮ ＣＭＳ 材料雄配
子稳定败育的特性使其在杂交种商业化生产中一直扮演着重要角色ꎬ有效降低了制种成本ꎬ提高了杂交种
纯度ꎮ 随着对 ＣＭＳ 现象研究的深入ꎬ新的 ＣＭＳ 材料通过各种手段被不断创制出来ꎬ相关的不育基因也逐渐
被定位和克隆ꎮ 该文首先概述了目前对 ＣＭＳ 基因进化的研究和常用 ＣＭＳ 材料及其相关 ＣＭＳ 基因的挖掘
情况ꎬ随后总结了 ＣＭＳ 材料在物质能量代谢、激素水平等方面的表型特点ꎮ 同时整合了当前对 ＣＭＳ 分子机
制的几种假说ꎬ并结合实验证据提出对 ＣＭＳ 分子机制的观点ꎮ 以期在总结当前细胞质雄性不育研究的基
础上对未来更加深入的理论和实验研究提供参考ꎮ
关键词: 细胞质雄性不育ꎬ 线粒体基因组ꎬ 活性氧(ＲＯＳ)ꎬ 开放阅读框(ＯＲＦ)ꎬ ＣＭＳ 分子机制
中图分类号: Ｑ９４４ 文献标识码: Ａ 文章编号: １０００￣３１４２(２０２５)０３￣０４８３￣１７
Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃ ｍａｌｅ ｓｔｅｒｉｌｉｔｙ
ｐｈｅｎｏｔｙｐｅ ａｎｄ ｉｎｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ
１ꎬ２ １ １ １ １∗
ＷＡＮＧ Ｘｕｅｓｏｎｇ ꎬ ＺＯＵ Ｙｉ ꎬ ＷＡＮＧ Ｊｉｅ ꎬ ＮＩＥ Ｌｉｙｕｎ ꎬ ＷＵ Ｚｈｉｑｉａｎｇ
( １. Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｂｒａｎｃｈꎬ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｌｉｎｇｎａｎ Ｍｏｄｅｒｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅꎬ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｇｅｎｏｍｉｃｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ａｔ Ｓｈｅｎｚｈｅｎꎬ Ｃｈｉｎｅｓｅ
Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｓｈｅｎｚｈｅｎ ５１８１２０ꎬ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｗｕｈａｎ ４３００７０ꎬ Ｃｈｉｎａ )
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ ｓｏｍｅ ｓｐｅｃｉａｌｉｚｅｄ ｏｐｅｎ ｒｅａｄｉｎｇ ｆｒａｍｅｓ (ＯＲＦｓ) ｗｉｔｈｉｎ ｐｌａｎｔ ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌ ｇｅｎｏｍｅｓ ｃａｎ ｃａｕｓｅ
ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｏｆ ｍａｌｅ ｇａｍｅｔｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｒ ｔｈｅｉｒ ａｂｎｏｒｍａｌ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎꎬ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｒｅｆｅｒｒｅｄ ｔｏ ａｓ ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃ ｍａｌｅ ｓｔｅｒｉｌｉｔｙ
(ＣＭＳ). ＣＭＳ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｓ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｖａｌｕｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ ｓｅｅｄｓꎬ ｏｗｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅｉｒ ｓｔｅｒｉｌｉｔｙ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ
ｒｅｄｕｃｅ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｃｏｓｔｓ ａｎｄ ｅｎｈａｎｃｅ ｈｙｂｒｉｄ ｓｅｅｄ ｐｕｒｉｔｙ. Ｗｉｔｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓꎬ ｎｅｗ ＣＭＳ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｒｅ
ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ｂｅｉｎｇ ｃｒｅａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｖａｒｉｏｕｓ ｍｅａｎｓꎬ ｗｉｔｈ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｓｔｅｒｉｌｉｔｙ ｇｅｎｅｓ ｂｅｉｎｇ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ａｎｄ ｃｌｏｎｅｄ. Ｈｅｒｅｉｎꎬ
收稿日期: ２０２４－０５－１９ 接受日期: ２０２４－０６－１９
基金项目: 国家自然科学基金(３２１７０２３８)ꎻ 广东省“珠江人才计划”青年拔尖计划支持(２０２１ＱＮ０２Ｎ７９２)ꎮ
第一作者: 王雪松(１９９８—)ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事植物细胞质雄性不育研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｗｒａｈ６６＠ １６３.ｃｏｍꎮ
∗
通信作者: 武志强ꎬ博士ꎬ研究员ꎬ主要从事植物细胞器基因组研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｗｕｚｈｉｑｉａｎｇ＠ ｃａａｓ.ｃｎꎮ
