科技

高等植物同源重組機(jī)制研究獲進(jìn)展

北京林業(yè)大學(xué)林木育種國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室在高等植物同源重組機(jī)制研究中取得重要進(jìn)展。這是自摩爾根提出連鎖互換遺傳假說(shuō)以來(lái)，首次通過(guò)分子標(biāo)記直接證明高等植物同樣具有通過(guò)同源重組產(chǎn)生異源雙鏈DNA（hDNA）的機(jī)制。這一成果近日在《植物學(xué)雜志》發(fā)表。該校博士生董春波是論文的第一作者。

減數(shù)分裂是有性生殖物種世代交替的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，其過(guò)程中同源重組使配子的遺傳基礎(chǔ)多樣化，從而加速了生物的進(jìn)化。雖然人們對(duì)于同源重組進(jìn)行了大量研究，但目前相關(guān)研究?jī)H局限在真菌系中。

董春波所在的康向陽(yáng)教授課題組以楊樹(shù)為試驗(yàn)材料，提出了一種通過(guò)施加理化處理誘導(dǎo)染色體加倍抑制減數(shù)后分離，實(shí)現(xiàn)高等植物hDNA 檢測(cè)的新方法。應(yīng)用該方法，課題組對(duì)楊樹(shù)前8 條染色體上的hDNA模式進(jìn)行分析，在hDNA 發(fā)生頻率、hDNA 發(fā)生與著絲粒的相對(duì)位置、基因密度、甲基化程度、轉(zhuǎn)座子及低復(fù)雜度序列關(guān)系等方面都有新的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)。

據(jù)介紹，這一重要成果為楊樹(shù)等被子植物起源進(jìn)化、DNA 修復(fù)、遺傳多樣性維持和雜種優(yōu)勢(shì)形成機(jī)制等研究開(kāi)辟了新途徑。

（中國(guó)科學(xué)報(bào)）

外來(lái)入侵植物幾乎“攻陷”中國(guó)全境

中科院上海辰山植物科學(xué)研究中心（上海辰山植物園）聯(lián)合沈陽(yáng)大學(xué)、北京師范大學(xué)、河西學(xué)院、韓山師范學(xué)院等全國(guó)8 家科研單位，經(jīng)過(guò)3年的野外調(diào)查、標(biāo)本整理、文獻(xiàn)查閱，最新查明我國(guó)外來(lái)入侵植物有72 科285 屬515 種。在世界自然保護(hù)同盟公布的全球100 種最具威脅的外來(lái)物種中，我國(guó)發(fā)現(xiàn)50 種。

根據(jù)生物學(xué)特征和生態(tài)學(xué)特性、原產(chǎn)地自然地理分布信息、入侵范圍、對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害和對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的影響等，研究人員將我國(guó)515 種外來(lái)入侵植物劃分為5 個(gè)等級(jí)。其中1 級(jí)惡性入侵植物34 種；2級(jí)嚴(yán)重入侵植物69 種；3 級(jí)局部入侵植物85 種；4 級(jí)一般入侵植物80 種；5 級(jí)有待觀(guān)察類(lèi)247 種。

（人民日?qǐng)?bào)）

利用非編碼RNA 研究小麥多倍體形成與進(jìn)化取得新進(jìn)展

普通小麥?zhǔn)钱愒戳扼w，染色體組分別為A 組（來(lái)自烏拉爾圖小麥）、D 組（來(lái)自粗山羊草和B 組（未確定但可能來(lái)自與S 組相關(guān)的山羊草）。普通小麥形成經(jīng)歷兩次雜交和兩次染色體組加倍過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，染色體組加倍伴隨基因組沖擊而發(fā)生修飾或重組等。

韓方普研究組長(zhǎng)期從事小麥遠(yuǎn)緣雜交與染色體工程工作，利用人工合成的四倍體小麥通過(guò)非編碼RNA如rDNA 研究表明：雙親的rDNA 基因在雜種F1 均表達(dá)，但染色體組加倍當(dāng)代A 組發(fā)生rDNA 沉默并發(fā)生啟動(dòng)子區(qū)DNA 甲基化升高。長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中小麥的rDNA 發(fā)生嚴(yán)重的變化：A 組位點(diǎn)大部分丟失，D 組位點(diǎn)拷貝數(shù)減少并失去功能，B 組的一對(duì)染色體rDNA位點(diǎn)發(fā)生位置變化。人工合成的部分組合產(chǎn)生的四倍體小麥在高代發(fā)生A 組rDNA 位點(diǎn)消失，符合小麥進(jìn)化的第一次染色體加倍而長(zhǎng)期進(jìn)化丟失A 組的部分或全部rDNA 位點(diǎn)。而B(niǎo) 組的rDNA 位點(diǎn)除一對(duì)染色體發(fā)生位置變化，均保持活躍轉(zhuǎn)錄狀態(tài)。雙單倍體狀態(tài)下雙親的rDNA 均表達(dá)，加倍當(dāng)代表現(xiàn)出基因組偏向沉默，但用細(xì)胞質(zhì)誘導(dǎo)獲得普通小麥單倍體發(fā)現(xiàn)沉默的rDNA 并不能因倍性改變而恢復(fù)活性。同時(shí)，利用人工合成小麥及其遠(yuǎn)緣雜交材料，詳細(xì)研究非編碼RNA 在麥類(lèi)著絲粒的變異與新著絲粒的形成作用及變化機(jī)制。

（中國(guó)科學(xué)院網(wǎng)）

昆明植物所在竹類(lèi)開(kāi)花相關(guān)miRNA研究中取得進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所郭振華研究組對(duì)熱帶木本竹種麻竹的開(kāi)花相關(guān)miRNA 進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。研究通過(guò)Solexa 深度測(cè)序技術(shù)構(gòu)建了兩個(gè)不同發(fā)育階段的麻竹花的sRNA 序列文庫(kù)，并從中獲得了118 個(gè)保守miRNA 和47 個(gè)麻竹特有miRNA，發(fā)現(xiàn)15 個(gè)miRNA 的功能是與花發(fā)育相關(guān)的。建立了麻竹花miRNA 的靶基因數(shù)據(jù)庫(kù)，獲取了部分靶基因的剪切位點(diǎn)。該研究首次對(duì)竹亞科植物中花的miRNA 進(jìn)行了全面的分析，并對(duì)miRNA 在竹子開(kāi)花現(xiàn)象中的調(diào)控作用進(jìn)行了初步探討，進(jìn)一步闡明了竹子開(kāi)花的內(nèi)在分子機(jī)制。

（中國(guó)科學(xué)院網(wǎng)）