http://www.texnet.com.cn/ 2022-02-09 14:54:54 來源:重慶日報
2月7日,西南大學家蠶基因組生物學國家重點實驗室(以下簡稱“實驗室”)發(fā)布消息,該實驗室歷經10年研究,在世界上首次揭秘桑樹有14條和7條兩套染色體基數(shù),并提出“桑樹染色體斷裂-融合循環(huán)”理論,證明染色體的融合或斷裂是造成桑樹擁有兩套染色體基數(shù)的根本原因。
這一研究成果,打破人們以往“一種生物只有一套染色體基數(shù)”的認知,為繪制桑樹親緣關系“家譜”奠定基礎,從而為桑樹學科和產業(yè)發(fā)展提供更精準的指導。
桑樹是我國重要的生態(tài)、經濟樹種。數(shù)千年來,家蠶只以桑葉作為唯一的食物。中國工程院院士、西南大學教授向仲懷介紹,由于桑樹具有異常豐富的多倍體類型,在過去的1億年中,桑樹基因的進化速度大約是薔薇目其他物種的3倍。截至目前,全球共有30余種、7000余份桑樹種質資源。
如何厘清桑樹各類種質資源及之間的“親緣”關系,從而在成千上萬的桑樹種質中梳理出利于養(yǎng)蠶、藥用、生態(tài)修復等的核心優(yōu)勢桑樹種質?實驗室團隊將目光聚焦于基因的載體——染色體上。
以前,人們認為一種生物只有一套染色體基數(shù),比如人體細胞由一套46條的染色體構成。以往的研究文獻將桑樹染色體基數(shù)定為14條,以此作為桑樹基因組測序的單倍體。
在2012年,團隊發(fā)現(xiàn)有的桑樹染色體基數(shù)是7條。歷時10年,團隊搭建起分子細胞遺傳學平臺,采用熒光原位雜交技術反復確證判明:14條和7條都是組成桑樹最小遺傳單位的染色體組。
實驗室副主任何寧佳教授介紹,團隊經過無數(shù)次的比對、篩選,鑒定出桑樹的倍性水平、繪制出染色體核型圖;并發(fā)現(xiàn)14條和7條這兩套染色體之間,不是簡單的倍數(shù)關系,不能相互取代,“二者可以通過自身一部分染色體融合或者斷裂的方式,變異成對方的一部分。”
基于大量的研究,團隊在世界上創(chuàng)造性提出“桑樹染色體斷裂-融合循環(huán)”理論。這一理論為尋找桑樹的“祖先種”、繪制桑樹親緣關系的“家譜”奠定基礎,也為桑樹的種質資源乃至其他生物學研究提供新的思維路徑。該成果相關論文于今年1月發(fā)表于中國科技期刊卓越行動計劃領軍類期刊《園藝研究》上。
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