科技
2015-08-15
高等植物同源重组机制研究获进展
北京林业大学林木育种国家工程实验室在高等植物同源重组机制研究中取得重要进展。这是自摩尔根提出连锁互换遗传假说以来,首次通过分子标记直接证明高等植物同样具有通过同源重组产生异源双链DNA(hDNA)的机制。这一成果近日在《植物学杂志》发表。该校博士生董春波是论文的第一作者。
减数分裂是有性生殖物种世代交替的转折点,其过程中同源重组使配子的遗传基础多样化,从而加速了生物的进化。虽然人们对于同源重组进行了大量研究,但目前相关研究仅局限在真菌系中。
董春波所在的康向阳教授课题组以杨树为试验材料,提出了一种通过施加理化处理诱导染色体加倍抑制减数后分离,实现高等植物hDNA 检测的新方法。应用该方法,课题组对杨树前8 条染色体上的hDNA模式进行分析,在hDNA 发生频率、hDNA 发生与着丝粒的相对位置、基因密度、甲基化程度、转座子及低复杂度序列关系等方面都有新的发现和认识。
据介绍,这一重要成果为杨树等被子植物起源进化、DNA 修复、遗传多样性维持和杂种优势形成机制等研究开辟了新途径。
(中国科学报)
外来入侵植物几乎“攻陷”中国全境
中科院上海辰山植物科学研究中心(上海辰山植物园)联合沈阳大学、北京师范大学、河西学院、韩山师范学院等全国8 家科研单位,经过3年的野外调查、标本整理、文献查阅,最新查明我国外来入侵植物有72 科285 属515 种。在世界自然保护同盟公布的全球100 种最具威胁的外来物种中,我国发现50 种。
根据生物学特征和生态学特性、原产地自然地理分布信息、入侵范围、对生态环境的危害和对国民经济产生的影响等,研究人员将我国515 种外来入侵植物划分为5 个等级。其中1 级恶性入侵植物34 种;2级严重入侵植物69 种;3 级局部入侵植物85 种;4 级一般入侵植物80 种;5 级有待观察类247 种。
(人民日报)
利用非编码RNA 研究小麦多倍体形成与进化取得新进展
普通小麦是异源六倍体,染色体组分别为A 组(来自乌拉尔图小麦)、D 组(来自粗山羊草和B 组(未确定但可能来自与S 组相关的山羊草)。普通小麦形成经历两次杂交和两次染色体组加倍过程。在这个过程中,染色体组加倍伴随基因组冲击而发生修饰或重组等。
韩方普研究组长期从事小麦远缘杂交与染色体工程工作,利用人工合成的四倍体小麦通过非编码RNA如rDNA 研究表明:双亲的rDNA 基因在杂种F1 均表达,但染色体组加倍当代A 组发生rDNA 沉默并发生启动子区DNA 甲基化升高。长期进化过程中小麦的rDNA 发生严重的变化:A 组位点大部分丢失,D 组位点拷贝数减少并失去功能,B 组的一对染色体rDNA位点发生位置变化。人工合成的部分组合产生的四倍体小麦在高代发生A 组rDNA 位点消失,符合小麦进化的第一次染色体加倍而长期进化丢失A 组的部分或全部rDNA 位点。而B 组的rDNA 位点除一对染色体发生位置变化,均保持活跃转录状态。双单倍体状态下双亲的rDNA 均表达,加倍当代表现出基因组偏向沉默,但用细胞质诱导获得普通小麦单倍体发现沉默的rDNA 并不能因倍性改变而恢复活性。同时,利用人工合成小麦及其远缘杂交材料,详细研究非编码RNA 在麦类着丝粒的变异与新着丝粒的形成作用及变化机制。
(中国科学院网)
昆明植物所在竹类开花相关miRNA研究中取得进展
中国科学院昆明植物研究所郭振华研究组对热带木本竹种麻竹的开花相关miRNA 进行了系统深入的研究。研究通过Solexa 深度测序技术构建了两个不同发育阶段的麻竹花的sRNA 序列文库,并从中获得了118 个保守miRNA 和47 个麻竹特有miRNA,发现15 个miRNA 的功能是与花发育相关的。建立了麻竹花miRNA 的靶基因数据库,获取了部分靶基因的剪切位点。该研究首次对竹亚科植物中花的miRNA 进行了全面的分析,并对miRNA 在竹子开花现象中的调控作用进行了初步探讨,进一步阐明了竹子开花的内在分子机制。
(中国科学院网)