一種生物只有一套染色體基數(shù)？我科研人員發(fā)現(xiàn)桑樹(shù)有兩套染色體基數(shù)
新華社重慶2月10日電(記者柯高陽(yáng))桑樹(shù)是重要的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)樹(shù)種。我國(guó)科研人員最新研究發(fā)現(xiàn)，染色體的融合斷裂使得桑樹(shù)擁有兩套染色體基數(shù)。這項(xiàng)研究打破了以往“一種生物只有一套染色體基數(shù)”的認(rèn)知，為準(zhǔn)確繪制桑樹(shù)親緣關(guān)系“家譜”奠定基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果已由學(xué)術(shù)期刊《園藝研究》在線發(fā)表。
“染色體是遺傳物質(zhì)的承載體，染色體的研究可以為物種的起源、進(jìn)化和親緣關(guān)系的解析等提供重要借鑒。”論文通訊作者、西南大學(xué)家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室何寧佳教授介紹，川桑和白桑是桑樹(shù)的常見(jiàn)品種，此前已有研究發(fā)現(xiàn)二者的染色體基數(shù)分別為7條和14條。但這兩套染色體基數(shù)是否同時(shí)存在，以及二者之間的進(jìn)化關(guān)系尚不明確。
西南大學(xué)課題組通過(guò)基因組測(cè)序和熒光原位雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，川桑的6條染色體與白桑的14條染色體具有很高的染色體共線性，其中川桑最長(zhǎng)的1號(hào)染色體對(duì)應(yīng)白桑的四條染色體。同時(shí)，川桑和白桑的有絲分裂中期到減數(shù)分裂終變期過(guò)程中均存在染色體融合現(xiàn)象。大量研究表明，染色體的融合斷裂是造成兩套染色體基數(shù)分化的原因，課題組據(jù)此提出了“桑樹(shù)染色體斷裂-融合循環(huán)”理論。
“這就好比有兩支人數(shù)相同的隊(duì)伍，一支分為了14個(gè)小組，另一支則分為了7個(gè)小組。”何寧佳解釋?zhuān)@兩套染色體基數(shù)之間不是簡(jiǎn)單的倍數(shù)關(guān)系，不能相互取代，二者可以通過(guò)自身一部分染色體融合或者斷裂的方式，變異成對(duì)方的一部分。
中國(guó)工程院院士向仲懷認(rèn)為，這項(xiàng)研究填補(bǔ)了桑樹(shù)遺傳基因組領(lǐng)域的空白，為桑樹(shù)種質(zhì)資源研究和桑屬植物的進(jìn)化機(jī)制解析提供了新的思維路徑。