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西南大學實現(xiàn)桑樹基因研究取得新進展

來源：華龍網(wǎng)-新重慶客戶端

作者：華龍網(wǎng)-新重慶客戶端

時間：2022-02-09 11:03:39

基因組研究是現(xiàn)代科學重要的研究領域，眾所周知，染色體基數(shù)在基因組研究中至關重要。然而，一個研究對象竟有兩種染色體基數(shù)，這又是怎么回事呢？

西南大學家蠶基因組生物學國家重點實驗室

近日，記者從西南大學了解到，西南大學家蠶基因組生物學國家重點實驗室桑資源與功能基因組研究團隊揭秘桑樹兩種染色體基數(shù)，創(chuàng)造性地提出“桑樹染色體斷裂-融合循環(huán)”理論，并證明染色體的融合或斷裂事件是造成桑屬植物兩種染色體基數(shù)分化的根本原因。

昨（7）日，記者采訪到西南大學家蠶基因組生物學國家重點實驗室何寧佳教授，為我們講訴桑樹基因組的奧妙。

向仲懷院士與何寧佳正在查看實驗室作物

》》找“字”

探尋桑樹染色體基數(shù)的奧秘

隨著科技水平的逐漸提高，許多孕婦都會做染色體檢查，保證胎兒的健康。到底什么是染色體？染色體基數(shù)又是什么呢？桑樹也有染色體基數(shù)嗎？

何寧佳介紹，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、進化和親緣關系的解析等提供重要借鑒?！耙部梢哉f，染色體的研究是基礎研究中的基礎，是基礎研究這個金字塔的地基，只有地基打得牢，才能有屹立不倒的金字塔?！彼f道。

桑樹基因組生物學研究就好比遣詞造句的邏輯，如果沒有字詞，那也就無法造句。只有通過了解字才能獲得詞語，最終造出優(yōu)美的句子，寫出優(yōu)秀的文章。

何寧佳告訴記者，做基因組測序是一個繁瑣的工程，測序的時候染色體越少越便于后期組裝。而常規(guī)所接觸的桑樹都是經(jīng)過人工雜交和培育獲得的，它們的遺傳背景過于復雜，在做基因組測序的時候，也為后期組裝造成了難度。

何寧佳正在指導博士生

據(jù)了解，過去，文獻將桑樹染色體基數(shù)定為14，這也是桑樹染色體在當時所獲悉的最小值，為了得到這份雜合度低、易組裝的“原裝材料”，何寧佳帶領團隊來到四川雅安滎經(jīng)縣，在2010年9月，從原始森林里找到一棵樹徑達36厘米，枝繁葉茂的雄株川桑，團隊對染色體快速進行鑒定發(fā)現(xiàn)，該川桑群落都有14條染色體，更為關鍵的是有雄株和雌株之分，雌株能開花結(jié)果，這也意味著川桑染色體數(shù)為14，故定為單倍體。

隨后，何寧佳團隊采用FISH技術(shù)反復確證判明桑樹的染色體基數(shù)為7，測序材料川桑為二倍體。這個發(fā)現(xiàn)首次破解了桑樹的染色體基數(shù)，也意味著最新的研究成果表明桑樹的染色體基數(shù)是7條。

向仲懷院士與何寧佳正在查看實驗室作物

》》解“詞”

弄清桑樹染色體之間的“分”與“合”

明明得到了最小的基數(shù)“7”，為什么又產(chǎn)生了新的基數(shù)呢？

何寧佳告訴記者，研究團隊在實驗中發(fā)現(xiàn)，川桑和白桑在有絲分裂中期到減數(shù)分裂終變期過程中，均存在染色體融合現(xiàn)象，這也是川?；蚪M只有6條染色體的原因。同時，這也表明染色體融合或斷裂事件是造成桑屬植物兩種染色體基數(shù)分化的根本原因。

“這就好比有兩支數(shù)量相同的隊伍，一支隊伍分為了14個不同數(shù)量的小組，另一支隊伍則分為了7個不同數(shù)量的小組。兩支隊伍雖然分組數(shù)量不一樣，但是總數(shù)是相同的，我們要弄清楚的是，這兩支隊伍是如何分的組，是誰先影響的誰?！焙螌幖严蛴浾呓忉尩馈?/div>

西南大學家蠶基因組生物學國家重點實驗室

》》造“句”

為桑樹學科與產(chǎn)業(yè)帶來雙向新發(fā)展

對此次提出的新理論，何寧佳稱為一次“大膽的認知”，因為在過去，人們通常認為生物只有一套“染色體基數(shù)”，而此次兩種染色體基數(shù)分化也為桑樹的種質(zhì)資源研究、乃至其他生物學研究提供了一條新的思維路徑。同時，通過相關的研究，也可以為今后更加精確地指導桑樹的遠緣雜交育種、以及其他一些基礎研究工作帶來新的思考，同時，也為桑樹的學科和產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了新的機遇。

國家蠶桑體系的總設計師、中國工程院院士向仲懷對于此次研究也給予了高度的肯定，他告訴記者，桑樹抗逆性極強，其根系發(fā)達，能夠在干旱缺水、鹽堿地、戈壁灘等嚴苛的生態(tài)環(huán)境下生存，因此常作為水土保持、生態(tài)修復的樹種。而桑樹基因組的研究，是重新構(gòu)筑一個產(chǎn)業(yè)科學的體系，了解為什么桑樹能夠在惡劣環(huán)境中生長，此次研究對于夯實科學基礎理論，以及未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的（理論）基礎有積極作用。

“我們要做的，不僅是成果的運用，還要倒推其原理，了解其中運行機制，夯實種質(zhì)資源根基?！毕蛑賾言菏空f道。

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