普通小麥是異源六倍體，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。

　　中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所韓方普研究組長(cháng)期從事小麥遠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，但染色體組加倍當代A組發(fā)生rDNA沉默并發(fā)生啟動(dòng)子區DNA甲基化升高。長(cháng)期進(jìn)化過(guò)程中小麥的rDNA發(fā)生嚴重的變化：A組位點(diǎn)大部分丟失，D組位點(diǎn)拷貝數減少并失去功能，B組的一對染色體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(cháng)期進(jìn)化丟失A組的部分或全部rDNA 位點(diǎn)。而B組的rDNA位點(diǎn)除一對染色體發(fā)生位置變化，均保持活躍轉錄狀態(tài)。雙單倍體狀態(tài)下雙親的rDNA均表達，加倍當代表現出基因組偏向沉默，但用細胞質(zhì)誘導獲得普通小麥單倍體發(fā)現沉默的rDNA并不能因倍性改變而恢復活性。同時(shí)，利用人工合成小麥及其遠緣雜交材料，詳細研究非編碼RNA在麥類(lèi)著(zhù)絲粒的變異與新著(zhù)絲粒的形成作用及變化機制。

　　韓方普研究組博士生郭翔完成這一工作，部分結果發(fā)表在The Plant Cell (DOI:10.1105/tpc.114.129841)。該工作得到科技部“863”項目及植物細胞與染色體工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室支持。

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