2021年8月16日，南京农业大学杨守萍教授团队在Journal of Experimental Botany 杂志发表了题为Confirmation of GmPPR576 as a fertility restorer gene of cytoplasmic male sterility in soybean 的研究论文，文章研究发现，GmPPR576 是大豆细胞质雄性不育育性恢复基因。

在大豆中，通过三系系统获得的杂种优势已逐渐应用于育种以提高产量，但潜在的分子机制尚不清楚。

本研究对NJCMS1A×NJCMS1C 杂交后代的花粉育性进行了遗传分析。所有F₁ 植物的花粉都是半不育 (semi-sterile) 的；在F₂ 中，花粉可育植物与花粉半不育植物的比例为208:189。该结果表明 NJCMS1A 是配子体不育的，NJCMS1C 对 NJCMS1A 的育性恢复是受单基因位点控制的质量性状。使用混合分离群体法 (bulked segregant analysis)，NJCMS1C 中的育性恢复基因Rf 位于16 号染色体上，且处于两个标记 BARCSOYSSR_16_1067 和BARCSOYSSR_16_1078 之间。该区域基因的序列分析表明GmPPR576 在rf 栽培品种中没有功能。GmPPR576在Rf 栽培品种中具有一个有功能的等位基因，但在rf 栽培品种中具有三个无功能的等位基因。系统发育分析表明，GmPPR576 基因座随着雄性不育细胞质的存在而迅速进化。GmPPR576 属于RFL 育性恢复基因家族，属于线粒体靶向的基因。使用CRISPR/Cas9 在大豆N8855 中敲除GmPPR576。T₁ 代植株表现出具有不育的花粉，T₂ 株植物在成熟时产生很少的豆荚。

Phenotype of the mutant of GmPPR576 induced by CRISPR/Cas9

综合以上结果，表明GmPPR576 是NJCMS1A 育性恢复的基因。这一发现将使杂种优势得到更有效的利用，并有可能在大豆种植领域带来一场绿色革命。

原文链接：https://doi.org/10.1093/jxb/erab382