2月8日，學校家蠶基因組生物學國家重點實驗室發(fā)布消息，實驗室歷經10年研究，揭秘桑樹有14條和7條兩套染色體基數。相關成果受到媒體廣泛關注。這一研究成果，打破人們以往“一種生物只有一套染色體基數”的認知，為今后桑樹的遠緣雜交育種、產業(yè)發(fā)展、以及其它基礎研究工作，提供更為精確的指導。
桑樹是我國重要的生態(tài)、經濟樹種。中國工程院院士、學校家蠶基因組生物學國家重點實驗室創(chuàng)始人向仲懷教授稱，由于桑樹具有異常豐富的多倍體類型，在過去的1億年中，桑樹基因的進化速度大約是薔薇目其他物種的3倍。目前，全球共有30余種、7000余份桑樹種質資源。有的桑樹葉蛋白質含量高，利于家蠶產絲;有的桑樹汁含有豐富的抗病蟲物質，具有較高的藥用價值;有的桑樹能夠在鹽堿地、戈壁灘等環(huán)境下生存，可作為生態(tài)修復的樹種。
如何理清桑樹種質資源，從成千上萬的桑樹種質中梳理出核心優(yōu)勢種質?向仲懷帶領的研究團隊將目光聚焦遺傳物質的承載體——染色體上。
一直以來，人們認為生物只有一套“染色體基數”，比如人體細胞由一套46條的染色體構成。以往的研究文獻將桑樹染色體基數定為14條——這是此前桑樹染色體所可獲悉的最小值，并以此作為桑樹基因組測序的單倍體。
在2012年，團隊在進行桑樹全基因組測序時發(fā)現：有的桑樹染色體基數是7條。如今，歷時10年，團隊采用FISH(熒光原位雜交)技術反復確證判明，桑樹的染色體基數存在14條與7條共存的情況。
“14條和7條都是組成桑樹最小遺傳單位的染色體組?！睂W校家蠶基因組生物學國家重點實驗室副主任、何寧佳教授介紹，團隊經過無數次的比對、篩選，鑒定出桑樹的倍性水平、繪制出染色體核型圖;并發(fā)現7條和14條這兩套染色體之間，并不是簡單的倍數關系，不能相互取代，“二者可以通過自身一部分染色體融合或者斷裂的方式，變異成對方的一部分。”基于大量的研究，團隊創(chuàng)造性提出“桑樹染色體斷裂-融合循環(huán)”理論，相關論文于今年1月發(fā)表于中國科技期刊卓越行動計劃領軍類期刊《園藝研究》上。“這項成果將為桑樹的種質資源乃至其他生物學研究提供新的思維路徑?！毕蛑賾驯硎?，接下來，團隊將運用泛基因組方式，尋找桑樹的“祖先種”，繪制桑樹親緣關系的家譜，為桑樹學科和產業(yè)的發(fā)展奠定堅實基礎。
