近日，中国热带农业科学院甘蔗研究中心团队在《Journal of Integrative Plant Biology》上发表观点文章，系统探讨了植物细胞质雄性不育（CMS）与育性恢复基因（Rf）的进化顺序问题。研究提出，“军备竞赛”与“预适应”两种假说并非互斥，而是共同揭示了核质基因组协同进化的复杂动态。

CMS由线粒体异常基因引起，导致雄性不育，而核基因Rf可恢复育性。传统观点认为，CMS与Rf的进化存在先后之争：一种假说认为CMS突变先出现，Rf随后在压力下进化；另一种则认为Rf早于CMS存在，其祖先功能参与线粒体RNA代谢，偶然获得了抑制CMS的能力。该综述整合了比较基因组学与功能分析证据，指出两类假说在不同物种或基因对中可能同时成立。研究进一步揭示了CMS和Rf的多效性功能——CMS可增强植物抗逆性，Rf则广泛参与能量代谢调控，为理解其进化保留提供了新视角。这一成果突破了“二元对立”的思维框架，为作物杂交育种及精准基因编辑技术开发提供了重要理论依据。

图1.CMS与Rf基因的进化关系图

相关成果以“Chicken or egg? The evolutionary riddle of CMS and Rf in plants”为题发表于《Journal of Integrative Plant Biology》。中国热带农业科学院甘蔗研究中心王裴林副研究员为该论文的第一作者, 中国热带农业科学院甘蔗研究中心主任阙友雄研究员和华南农业大学刘耀光院士为共同通讯作者。甘蔗研究中心吴期滨研究员和华南农业大学赵哲副教授参与论文撰写。该研究得到国家热带农业科学中心科技创新团队、热带作物生物育种全国重点实验室、国家糖料产业技术体系等项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1111/jipb.70292