首页
创新文化
首页
概况
新闻动态
科研队伍
科学研究
实验室管理
人才培养
开放交流
创新文化
新闻中心
华龙网报道我室何宁佳教授团队桑树基因研究取得新进展

发布时间:2022-02-08

点击量:

基因组研究是现代科学重要的研究领域,众所周知,染色体基数在基因组研究中至关重要。然而,一个研究对象竟有两种染色体基数,这又是怎么回事呢?


西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室


近日,记者从西南大学了解到,西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室桑资源与功能基因组研究团队揭秘桑树两种染色体基数,创造性地提出“桑树染色体断裂-融合循环”理论,并证明染色体的融合或断裂事件是造成桑属植物两种染色体基数分化的根本原因。

7日,记者采访到西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室何宁佳教授,为我们讲诉桑树基因组的奥妙。


向仲怀院士与何宁佳教授正在查看实验室作物。


》》找“字”

探寻桑树染色体基数的奥秘

随着科技水平的逐渐提高,许多孕妇都会做染色体检查,保证胎儿的健康。到底什么是染色体?染色体基数又是什么呢?桑树也有染色体基数吗?

何宁佳介绍,染色体是遗传物质的承载体,染色体的研究可以为物种的起源、进化和亲缘关系的解析等提供重要借鉴。“也可以说,染色体的研究是基础研究中的基础,是基础研究这个金字塔的地基,只有地基打得牢,才能有屹立不倒的金字塔。”她说道。

桑树基因组生物学研究就好比遣词造句的逻辑,如果没有字词,那也就无法造句。只有通过了解字才能获得词语,最终造出优美的句子,写出优秀的文章。

何宁佳告诉记者,做基因组测序是一个繁琐的工程,测序的时候染色体越少越便于后期组装。而常规所接触的桑树都是经过人工杂交和培育获得的,它们的遗传背景过于复杂,在做基因组测序的时候,也为后期组装造成了难度。


何宁佳教授正在指导博士生。


据了解,过去,文献将桑树染色体基数定为14,这也是桑树染色体在当时所获悉的最小值,为了得到这份杂合度低、易组装的“原装材料”,何宁佳带领团队来到四川雅安荥经县,在2010年9月,从原始森林里找到一棵树径达36厘米,枝繁叶茂的雄株川桑,团队对染色体快速进行鉴定发现,该川桑群落都有14条染色体,更为关键的是有雄株和雌株之分,雌株能开花结果,这也意味着川桑染色体数为14,故定为单倍体。

随后,何宁佳团队采用FISH技术反复确证判明桑树的染色体基数为7,测序材料川桑为二倍体。这个发现首次破解了桑树的染色体基数,也意味着最新的研究成果表明桑树的染色体基数是7条。


向仲怀院士与何宁佳教授正在查看实验室作物。


》》解“词”

弄清桑树染色体之间的“分”与“合”

明明得到了最小的基数“7”,为什么又产生了新的基数呢?

何宁佳告诉记者,研究团队在实验中发现,川桑和白桑在有丝分裂中期到减数分裂终变期过程中,均存在染色体融合现象,这也是川桑基因组只有6条染色体的原因。同时,这也表明染色体融合或断裂事件是造成桑属植物两种染色体基数分化的根本原因。

“这就好比有两支数量相同的队伍,一支队伍分为了14个不同数量的小组,另一支队伍则分为了7个不同数量的小组。两支队伍虽然分组数量不一样,但是总数是相同的,我们要弄清楚的是,这两支队伍是如何分的组,是谁先影响的谁。”何宁佳向记者解释道。


西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室。


》》造“句”

为桑树学科与产业带来双向新发展

对此次提出的新理论,何宁佳称为一次“大胆的认知”,因为在过去,人们通常认为生物只有一套“染色体基数”,而此次两种染色体基数分化也为桑树的种质资源研究、乃至其他生物学研究提供了一条新的思维路径。同时,通过相关的研究,也可以为今后更加精确地指导桑树的远缘杂交育种、以及其他一些基础研究工作带来新的思考,同时,也为桑树的学科和产业发展带来了新的机遇。

国家蚕桑体系的总设计师、中国工程院院士向仲怀对于此次研究也给予了高度的肯定,他告诉记者,桑树抗逆性极强,其根系发达,能够在干旱缺水、盐碱地、戈壁滩等严苛的生态环境下生存,因此常作为水土保持、生态修复的树种。而桑树基因组的研究,是重新构筑一个产业科学的体系,了解为什么桑树能够在恶劣环境中生长,此次研究对于夯实科学基础理论,以及未来产业发展的(理论)基础有积极作用。

“我们要做的,不仅是成果的运用,还要倒推其原理,了解其中运行机制,夯实种质资源根基。”向仲怀院士说道。



(转自华龙网2月8日报道,原文链接:https://h5.cqliving.com/info/detail/77772431.html?cid=77772431&f=20&sp=source_share&cqxhlwdc=3f