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    西南大學在全世界首次揭秘桑樹兩套染色體基數
    2022-02-14 11:23:00 來源:重慶日報
    2月7日,向仲懷院士(左)與何寧佳教授(右)一起觀察桑樹種質資源生長勢態。

      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,并提出“桑樹染色體斷裂-融合循環”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”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發展提供更精準的指導。
      桑樹是我國重要的生態、經濟樹種。數千年來,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蠶、藥用、生態修復等的核心優勢桑樹種質?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,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,團隊發現有的桑樹染色體基數是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;并發現14條和7條這兩套染色體之間,不是簡單的倍數關系,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,團隊在世界上創造性提出“桑樹染色體斷裂-融合循環”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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