早前，荷兰瓦赫宁根大学的Ernst-Jan Eggers等在nature communications上发表了题为“Neofunctionalisation of the Sli gene leads to self-compatibility and facilitates precision breeding in potato”的文章，将显性S位点抑制剂（Sli）基因引入二倍体马铃薯种质中产生马铃薯自交系，为马铃薯的精确育种提供遗传稳定性。

doi : 10.1038/s41467-021-24267-6

01

主要缩略词

显性S位点抑制剂 (Sli) 基因

02

该研究构建了遗传图谱，进行了QTL分析，并在75号染色体的长臂上发现了一个非常显著的QTL定位位点（LOD = 72.12）。

图1：群体17SC11中的QTL映射和重组分析

03

为了验证Sli在花粉中表达的假设，在体外从10个SI和10个SC马铃薯基因型中萌发花粉，并提取RNA进行RNA测序。得出结论，只有PGSC2DMG0003基因在SC植物的花粉管中特异性表达。

图2.SC和SI基因型发芽花粉的RNA测序

04

为了进一步确认PGSC0003DMG400016861确实是Sli，我们设计了一个表达结构，其中包含Sli的SC等位基因在其天然启动子和终止子之间的外显子。

图3.Sli转基因和CRISPR-Cas9敲除系的表型分析

05

分析表明，其中一个基因的SC等位基因在SC基因型的花粉中特异性表达。最后，使用转基因表达和CRISPR-Cas9诱导的敲除，我们最终表明PGSC0003DMG400016861是Sli。研究表明MITEs可以以组织特异性的方式上调近似基因，但需要更多的研究来证明Sli启动子中MITE的存在是其花粉特异性表达的原因。

本研究设计了一个CRISPR-Cas9构建体，转化了两种SC基因型（B665和B663），获得了149种转化的再生体，最后，使用转基因表达和CRISPR-Cas9诱导的敲除，证明该蛋白在自交亲和植物的花粉中特异性表达。在该基因的启动体中插入533 bp导致功能突变的获得，从而克服了自花粉排斥，引导马铃薯自交亲和有助于其精确育种。