作者:李晨 方彦蘅 来源:中国科学报 发布时间:2020/6/2 15:11:37
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柳属植物性别决定机制获揭示

 

 三蕊柳      南林大供图

性别分化是驱动物种多样性的重要动力。自然界中有6%的植物属于雌雄异株。近日,《园艺学研究》在线刊发了南京林业大学林木遗传育种与品种改良重点实验室教授尹佟明课题组的最新研究成果:三蕊柳属于ZW性别决定系统,并对其性别决定位点进行精细定位和候选功能基因注释,有助于后续对性别决定基因的克隆和解析。

论文通讯作者尹佟明介绍,杨柳科植物起源于共同的祖先,该科植物既有XY性别决定系统,也有ZW性别决定系统。在显微镜下观察杨树和柳树的性染色体均未出现形态上的差异,尚处于进化早期阶段,因此,杨柳科植物是研究植物性染色体进化与性别决定机制的理想材料。

三蕊柳与已报道的柳属植物亲缘关系较远,阐明其性别决定系统有助于揭示不同柳树性别决定系统的一致性,为克隆柳树性别决定基因和研究植物ZW性别决定系统的分子机制提供线索。此外,开展性别决定基因精细定位研究,不仅是深入探讨植物性别决定机制等重要理论问题的前提和基础,而且在性别早期选择等应用中也具有重要的实用价值。

研究人员利用RAD测序和拟测交策略构建了三蕊柳的高密度遗传图谱,共包含22830个高质量标记(20695个SNP标记和2135个InDels标记),分为19个连锁群。

在此基础上,研究人员利用SSR标记对性别决定区间进行局部区域精细作图,最终将性别决定基因锁定在LG_19中部6.5 Mb的区间内,该区间重组抑制严重,包含249个蛋白编码基因和22个miRNA基因,证实三蕊柳性别决定系统为ZW型。

该研究获得国家重点研究开发计划、国家自然科学基金、中国科协青年人才托举工程以及江苏省重点学科建设项目的支持。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41438-020-0289-1

 
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