西南大學(xué)實(shí)現(xiàn)桑樹(shù)基因研究取得新進(jìn)展
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作者：華龍網(wǎng)-新重慶客戶(hù)端
時(shí)間：2022-02-09 11:03:39
基因組研究是現(xiàn)代科學(xué)重要的研究領(lǐng)域，眾所周知，染色體基數(shù)在基因組研究中至關(guān)重要。然而，一個(gè)研究對(duì)象竟有兩種染色體基數(shù)，這又是怎么回事呢？
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
近日，記者從西南大學(xué)了解到，西南大學(xué)家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室桑資源與功能基因組研究團(tuán)隊(duì)揭秘桑樹(shù)兩種染色體基數(shù)，創(chuàng)造性地提出“桑樹(shù)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(fǎng)到西南大學(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，為我們講訴桑樹(shù)基因組的奧妙。
向仲懷院士與何寧佳正在查看實(shí)驗(yàn)室作物
》》找“字”
探尋桑樹(shù)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(huì)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(shù)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(jìn)化和親緣關(guān)系的解析等提供重要借鑒?！耙部梢哉f(shuō)，染色體的研究是基礎(chǔ)研究中的基礎(chǔ)，是基礎(chǔ)研究這個(gè)金字塔的地基，只有地基打得牢，才能有屹立不倒的金字塔。”她說(shuō)道。
桑樹(shù)基因組生物學(xué)研究就好比遣詞造句的邏輯，如果沒(méi)有字詞，那也就無(wú)法造句。只有通過(guò)了解字才能獲得詞語(yǔ)，最終造出優(yōu)美的句子，寫(xiě)出優(yōu)秀的文章。
何寧佳告訴記者，做基因組測(cè)序是一個(gè)繁瑣的工程，測(cè)序的時(shí)候染色體越少越便于后期組裝。而常規(guī)所接觸的桑樹(shù)都是經(jīng)過(guò)人工雜交和培育獲得的，它們的遺傳背景過(guò)于復(fù)雜，在做基因組測(cè)序的時(shí)候，也為后期組裝造成了難度。
何寧佳正在指導(dǎo)博士生
據(jù)了解，過(guò)去，文獻(xiàn)將桑樹(shù)染色體基數(shù)定為14，這也是桑樹(shù)染色體在當(dāng)時(shí)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(lǐng)團(tuán)隊(duì)來(lái)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(shù)徑達(dá)36厘米，枝繁葉茂的雄株川桑，團(tuán)隊(duì)對(duì)染色體快速進(jìn)行鑒定發(fā)現(xiàn)，該川桑群落都有14條染色體，更為關(guān)鍵的是有雄株和雌株之分，雌株能開(kāi)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(tuán)隊(duì)采用FISH技術(shù)反復(fù)確證判明桑樹(shù)的染色體基數(shù)為7，測(cè)序材料川桑為二倍體。這個(gè)發(fā)現(xiàn)首次破解了桑樹(shù)的染色體基數(shù)，也意味著最新的研究成果表明桑樹(shù)的染色體基數(shù)是7條。
向仲懷院士與何寧佳正在查看實(shí)驗(yàn)室作物
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弄清桑樹(shù)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(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)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(guò)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(shí)，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(duì)伍，一支隊(duì)伍分為了14個(gè)不同數(shù)量的小組，另一支隊(duì)伍則分為了7個(gè)不同數(shù)量的小組。兩支隊(duì)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(duì)伍是如何分的組，是誰(shuí)先影響的誰(shuí)?！焙螌幖严蛴浾呓忉尩?。
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
》》造“句”
為桑樹(shù)學(xué)科與產(chǎn)業(yè)帶來(lái)雙向新發(fā)展
對(duì)此次提出的新理論，何寧佳稱(chēng)為一次“大膽的認(rèn)知”，因?yàn)樵谶^(guò)去，人們通常認(rèn)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(shù)的種質(zhì)資源研究、乃至其他生物學(xué)研究提供了一條新的思維路徑。同時(shí)，通過(guò)相關(guān)的研究，也可以為今后更加精確地指導(dǎo)桑樹(shù)的遠(yuǎn)緣雜交育種、以及其他一些基礎(chǔ)研究工作帶來(lái)新的思考，同時(shí)，也為桑樹(shù)的學(xué)科和產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇。
國(guó)家蠶桑體系的總設(shè)計(jì)師、中國(guó)工程院院士向仲懷對(duì)于此次研究也給予了高度的肯定，他告訴記者，桑樹(shù)抗逆性極強(qiáng)，其根系發(fā)達(dá)，能夠在干旱缺水、鹽堿地、戈壁灘等嚴(yán)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(fù)的樹(shù)種。而桑樹(shù)基因組的研究，是重新構(gòu)筑一個(gè)產(chǎn)業(yè)科學(xué)的體系，了解為什么桑樹(shù)能夠在惡劣環(huán)境中生長(zhǎng)，此次研究對(duì)于夯實(shí)科學(xué)基礎(chǔ)理論，以及未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的（理論）基礎(chǔ)有積極作用。
“我們要做的，不僅是成果的運(yùn)用，還要倒推其原理，了解其中運(yùn)行機(jī)制，夯實(shí)種質(zhì)資源根基?！毕蛑賾言菏空f(shuō)道。
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