植物物种具有多种交配系统，有的是雌雄同株，在同一株植物上有雌雄分开的花，而有的是雌雄同体的花。雌雄同体可确保杂交成功，但仅在被子植物中发生的概率仅为5–6%。尽管雌雄异株稀有，但它在系统发育上是广泛存在的，这表明它在多种情况下都是独立进化的，鉴定导致植物性别分化的基因和突变仍然是一项重大挑战。

近日，来自美国加州大学戴维斯分校葡萄栽培系的Dario Cantu团队在Nature Communication上发表了题为 “The genetic basis of sex determination in grapes”的研究成果。这篇文章主要研究了葡萄物种中性别决定区域（SDR）的结构和进化历史，报道了一种改进的、染色体规模的赤霞珠基因组序列，以及九个野生和栽培葡萄基因组的分阶段装配过程。通过分析二十种Vitis SDR的单倍型，可以比较雄性，雌性和雌雄同体的单倍型结构并鉴定出它们的性别决定的相关区域。再加上基因表达谱数据，确定了和候选雄性不育突变相关的基因VviINP1以及与潜在的雌性不育功能相关的转录因子VviYABBY3。

作者首先研究的是葡萄属内的性别决定区域（SDR）。约70种野生葡萄属植物都是雌雄异体的，这表明自该属起源以来，雌雄同体一直被保存下来。葡萄的一种，栽培种属的葡萄（Vv vinifera），已恢复为雌雄同体，但是其野生祖先葡萄樟子松（Vv sylvestris）却是雌雄异株。这种交配系统的转变发生在大约8000年前的驯化过程中，很有可能是在雄性（M）和雌性（F）单倍型之间发生罕见的重组事件之后。因此，研究发现，因此，葡萄属具有三种类型的个体：（i）雌蕊的花蕊减少，既没有柱头也没有花柱发育;（ii）雌蕊的花含有反射的花药和雄蕊，它们释放出不育的花粉粒，（iii）Vv vinifera内的雌雄同体，具有完美的花朵，带有功能性的雌蕊和雄蕊，带有可育的花粉。……