细胞质雄性不育（Cytoplasmic Male Sterility，简称CMS）是指由线粒体不育基因引发的雄性不育现象。CMS在玉米的杂交种子生产中具有重要的应用价值，利用CMS进行杂交种子生产无需人工去雄，可大幅节省人力成本和时间成本。在玉米S型CMS中，不育基因orf355在第一次有丝分裂之前大量表达进而引发小孢子败育，但其所引发的败育机制尚不清楚。
Agriculture Communications 期刊于2023年10月上线了北京市农林科学院玉米研究所赵久然团队题为“An iTRAQ-based quantitative proteomic analysis reveals the role of mitochondrial complex I subunits in S-type cytoplasmic male sterility of maize”的研究论文，报道了线粒体复合体I亚基在玉米S型细胞质雄性不育花粉败育过程中的作用。
该研究利用iTRAQ蛋白定量技术比较了不育系和保持系小孢子败育前的线粒体蛋白质组成，发现线粒体复合体I（CI）部分亚基蛋白含量的改变与花粉败育密切相关。其中，CI-B8亚基在CMS-S小孢子中的蛋白含量显著高于保持系，并且CI-B8亚基转录水平的改变明显早于其它亚基。进一步通过酵母双杂交实验筛选差异蛋白发现，CI-13kDa亚基与orf355在酵母细胞中存在弱相互作用，该互作可能具有重要的生物学意义，暗示不育基因orf355可能通过线粒体复合体I引起花粉败育。该研究为解析玉米S型细胞质雄性不育的败育机制提供了有价值的见解。
肖森林、李志勇为该论文第一作者，赵久然研究员、宋伟研究员为论文通讯作者，本研究获得北京学者财政专项、北京市农业农村局种质创制和品种选育联合攻关项目、北京市农林科学院财政追加专项等项目的资助。
日期：2023-11-06
