数百棵牛油果树的基因与开花记录显示,SDMYB基因决定A型或B型花期,可让育种者提前选苗。
牛油果的一朵花同时拥有雌雄生殖器官,却不会一直同时发挥两种功能。它会在一天中的不同时段切换为雌性或雄性状态,通过时间错开降低自花授粉概率。这种现象叫时间性雌雄异熟,困扰植物学家和种植者已有一个多世纪。
A型牛油果树上午开放雌性阶段的花,下午进入雄性阶段。数量大致相当的B型树执行相反日程。研究人员结合田间观察和遗传分析,绘制数百棵树的基因组,并记录一天不同时间的基因活动。他们还连续多日昼夜观察,逐小时登记数千朵花的开闭。花朵对很小的温度和光照变化都会作出反应。
结果指向单个基因SDMYB。它的活动像时钟一样振荡,控制A型和B型开花节律。该基因有两个等位变体。A型树各带一个版本,B型树则携带两份隐性版本。相关遗传结构可能在4200多万年前已经出现。

研究人员连续几天追踪了A型和B型牛油果植物的开花阶段。Perseaamericana还展示了雌性(B)和雄性(C)的美洲之花。
这项发现能直接解决育种中的等待问题。牛油果幼苗可能要10到15年才第一次开花。过去只有开花后才能判断它属于A型还是B型,现在可在幼苗阶段用遗传标记筛选,减少土地、人工和时间浪费。
加州果园常让约10%的树承担B型授粉功能,帮助周围A型树提高结果率。但B型树的果实往往缺少商业吸引力,全球常见的Hass牛油果则属于A型。育种者因此需要兼顾授粉能力和果实品质。新标记可以更快挑出目标组合,但不会立刻带来棉花糖味等基因编辑牛油果,相关应用仍可能需要多年。
研究人员认为,这些标记会加快牛油果研究和品种培育。它解释的是花型节律的遗传基础,不代表环境影响消失。温度和光照仍会改变实际开花时间,果园配置也需按当地条件调整。
原文:https://www.sciencealert.com/avocados-switch-sex-on-a-daily-basis-and-researchers-finally-know-how