近日，我校园林园艺学院乔琴教授团队在国际植物学一流期刊Plant Biotechnology Journal（IF=13.8）在线发表了题为“Genomic analyses provide insights into sex differentiation of tetraploid strawberry (Fragaria moupinensis)”的学术论文，该研究成功鉴定了四倍体西南草莓雌花特异性发育的决定基因，并揭示了属内四倍体野生草莓性别分化的起源和分子遗传机制。这是该合作团队继特色资源植物基因组演化研究发表在PNAS（2019，2021）、Nature Genet（2020）、BMC Biol（2021）、JIPB（2022）之后的又一原创成果。

生物的性别分化机制一直是生命科学领域的研究热点。雌雄分化与多倍体之间的关联使草莓属成为研究植物性别决定机制的理想材料。然而，目前关于四倍体野生草莓的性别分化机制尚无报道，染色体上性别决定区域在草莓属内不同倍性物种中是独立演化还是相对保守我们还不得而知。

研究团队通过组装同源四倍体西南草莓（Fragaria moupinensis）的单倍体型高质量基因组，分别基于k-mer和覆盖率进行全基因组关联分析（GWAS），在2a号染色体上成功鉴定了一段33.6kb的雌性特异性区域和唯一的候选性别决定基因（FmoAFT）。对草莓属21个物种184个体进行了基因组重测序分析显示该SDR区仅在所有四倍体物种中均表现出保守的雌株特异性，表明四倍体和八倍体草莓的雌雄异株性别分化机制可能是独立演化的。此外，研究团队利用病毒诱导的基因沉默（VIGS）敲低了栽培草莓中FmoAFT同源转录本的表达，揭示了其在早期心皮发育过程中促进雌性功能的潜在作用。同时还应用DNA亲和纯化测序（DAP-seq）和酵母单杂交实验进一步鉴定了FmoAFT的潜在靶基因。该研究为草莓性别决定的遗传基础和演化提供了新的线索，为四倍体草莓开发了有效的性别特异性标记，有助于在育种计划中制定性别控制的策略。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pbi.14286