科研人员解析多种植物性别决定机制及性染色体演化路径

中国科学院
200次浏览

与性别相对固定的高等动物不同,植物的“性别表现”丰富多样。然而,为最大限度地促进不同个体间的杂交,避免“近亲繁殖”,部分植物演化出类似动物的雌雄异株策略,即一株植物仅开雌花,另一株仅开雄花。尽管这类植物在种类上不占多数,但它们广泛分布在超过一半的被子植物科中,表明这种策略在演化史上曾多次独立出现。J5w速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

近日,中国科学院华南植物园研究团队利用基因测序技术,解析了多种植物的性别决定机制及性染色体演化路径。J5w速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

植物在同型性染色体阶段,X和Y染色体相似,大部分区域可自由重组;异型性染色体阶段,Y染色体或因长期缺乏重组而积累突变、重复序列和转座元件,发生基因丢失,最终变得巨大或退化。在石竹科蝇子草属植物中,团队研究了巨型Y染色体的起源与演化机制。J5w速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

Silene latifolia为例,其Y染色体长度约达5.1亿碱基,超过许多植物整个基因组规模。研究表明,该物种的X与Y染色体之间的重组抑制并非一次性完成,而是逐步形成的,如同地质学中的地层堆积,留下了清晰的“演化层”痕迹。通过同源基因对比,三个演化层的分化时间分别约为1180万年、540万年和440万年前。在最古老的演化层中,Y染色体上超70%的基因已丢失,而靠近假常染色体区域的基因则保存相对完整。J5w速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

经典模型认为,植物性别分化通常需要促进雄蕊发育的突变(雄性功能)和抑制雌蕊发育的突变(雌性功能)两个关键突变。在Silene latifolia中,团队识别出与这两项功能相对应的候选基因——SlCLV3(雌蕊抑制因子)和TWD1等(雄蕊促进因子)。该发现从分子层面验证了“两次突变模型”在植物雌雄异株演化过程中的合理性。J5w速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

基于上述结果,团队提出Silene latifolia Y染色体逐步演化模型。最初,性别决定基因及其相关基因位于普通染色体上,仍可自由重组。为固定有利的基因组合,自然选择首先“锁定”了核心区域的基因交流。随后,这种重组抑制如涟漪般向外扩展,每一次扩展均伴随染色体结构重排。每一个新形成的“演化层”均开始显现退化迹象,即转座元件大量堆积、功能基因逐渐丢失、重复序列持续扩张,最终塑造了如今所见庞大且复杂的Y染色体结构。J5w速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

研究揭示,性染色体的演化并非单一模式,而是由多种途径、不同时间尺度和复杂机制共同塑造的动态过程。该研究有助于学界更深入地理解生命多样性起源,为关键农作物的育种和气候变化下物种存续提供了新的启示。随着更多植物物种的基因组被测序,团队将进一步揭示植物性别决定和性染色体的演化规律。J5w速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

相关研究成果发表在《中国科学:生命科学》(Science China. Life Science)上。J5w速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

论文链接J5w速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

J5w速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

XY系统中Y染色体的演化路径,包括巨型Y染色体形成途径。J5w速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

本文链接:http://m.sushuapos.com/show-12-2103-0.html科研人员解析多种植物性别决定机制及性染色体演化路径

声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。

热门文章

延伸阅读

相关阅读

关于2023年国民经济和社会发展计划执行情况与2024年国民经济和社会发展计划草案的报告(摘要)
受国务院委托,国家发展和改革委员会3月5日提请十四届全国人大二次会议审查《关于2023年国民经济和社会发展计划执行情况与2024年国民经济和社会发展计划草案的报告》。摘要如下:一、20
“12221”创新路,广东湛江“菠萝的海”向全球采购商发出邀请信!
广东“开年第一果”——湛江徐闻菠萝于近日上市了,徐闻县委、县政府一如既往地发出了《致全球菠萝采购商的一封信》,代表湛江市徐闻县15万勤劳朴实的菠萝果农,诚挚邀请全球采购商到“中
江西委员两会提案:优化高速免费通行政策
近日,全国两会期间,江西政协委员、江西省市场监督管理局副局长谭文英建议:将现行的部分法定节假日高速免费通行政策,调整为每辆车按年享受固定免费通行时长,让公众高速出行更加灵活自由。  谭文英说,部分法定节假日对
也有彩电、大沙发,零跑中大型 SUV 新车 C16 外观及内饰谍照曝光
3 月 8 日消息,近日,多名博主陆续晒出了零跑旗下中大型 SUV 新车 C16 的谍照。根据爆料消息,新车将是零跑品牌首次使用 800V 架构,定位为大 6 座旗舰 SUV,号称“四叶草 + LEAP 3.0 架构的完全体”。新车外观覆盖伪
专供巴西/为农场打造 大众Polo Robust官图
近日,大众Polo Robust官图正式发布,该车是一款专为农场打造的车型,主要针对底盘以及内饰进行了升级,专供巴西市场。值得一提的是,明年(2025年)也将迎来大众Polo的50周年纪念,该车的推出也将进一步丰富其产品阵容。  大
预计将于年内发布 雷诺4 E-Tech测试谍照
近日,海外媒体曝光了一组雷诺4 E-Tech的谍照,该车的定位是一款纯电动小型SUV,未来的竞争对手锁定为菲亚特600e,有望于年内发布。  外观来看,车头采用了比较方正的设计,大灯组采用了方框伪装,不过仔细看内部采用了经典

热点精选

最新推荐

您可能感兴趣