中国研究团队为作物高效育种开辟了全新路径
9月3日，湖北大学传来一项突破性科研进展：该校生命科学学院罗盼副教授团队的研究成果，成功破解了全球育种领域持续数十年的技术瓶颈，为作物高效育种开辟了全新路径。相关研究已于日前在国际顶级学术期刊《细胞》上发表，引发学界广泛关注。
传统育种技术的“卡脖子”难题
自20世纪60年代起，育种学家们就探索出一种通过“胁迫处理”加速作物育种的方法：利用高温、营养饥饿等极端环境诱导植物未成熟花粉（即“小孢子”）改变发育命运——从原本的配子体发育路径，重编程为胚胎发育路径，最终培育出单倍体植株。这一策略能显著缩短作物自交系制备周期，加快品种改良进程，已在油菜、烟草、小麦等作物中得到应用。
然而，传统方法存在明显局限：不仅依赖特定的胁迫处理，还对作物基因型有很强依赖性，且诱导效率普遍偏低，难以大规模推广。更关键的是，“胁迫处理究竟如何改变细胞命运？”“重编程背后的分子机制是什么？”这些核心问题长期困扰着科研界，成为制约该领域发展的“卡脖子”难题。
关键突破：发现“命运开关”BBM与BAR1
为破解这一难题，罗盼团队聚焦小孢子重编程的分子机制展开深入研究。他们发现，在传统胁迫处理下，小孢子中会特异性诱导表达一种名为“BABY BOOM”（简称BBM）的转录因子。进一步实验验证了一个重要结论：仅需通过基因工程技术，让烟草和水稻的小孢子在无胁迫条件下异位表达BBM，就能成功诱导其命运转变并启动胚胎发生。这表明，BBM正是胁迫诱导重编程过程中的“关键调控因子”。
研究并未止步于此。团队在BBM的下游信号通路中，又鉴定出一个全新的作用因子BAR1。实验显示，在小孢子中表达BAR1，同样能独立启动胚胎化进程，发挥与BBM类似的细胞命运重编程激活功能。
无需胁迫：开辟单倍体育种新路径
基于这些发现，团队提出并验证了一个核心机制——保守的BBM-BAR1调控模块。这一模块能像“分子开关”一样，直接驱动小孢子从配子体发育途径转向胚胎发生途径，彻底打破了传统技术对胁迫处理的依赖。
罗盼介绍，该研究首次揭示了小孢子命运重编程的关键分子机制，并据此建立了一种无需胁迫处理即可在体内高效诱导单倍体的新技术。这一突破不仅拓展了科学界对植物细胞命运可塑性的基础认知，更为作物育种提供了“高效率、低依赖、跨物种”的全新方案：它不再受限于特定基因型，诱导效率大幅提升，且有望在更多作物中推广应用。
应用前景：赋能现代育种与种质创新
业内人士指出，这项成果在解析细胞命运调控机制和单倍体育种技术领域实现了重要突破，对现代作物育种和种质创新具有广泛应用前景。未来，基于BBM-BAR1调控模块的新技术，有望加速优质作物品种的培育进程，为保障全球粮食安全提供科技支撑。
