我学术团队在高等植物同源重组机制研究方面取得进展

      我校林木育种国家工程实验室、生物科学与技术学院林木遗传育种国家重点学科康向阳教授课题组在高等植物同源重组机制研究中取得重要进展，为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，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一条新的途径，具有重要的方法学意义。上述研究成果在植物学领域重要学术期刊The  Plant  Journal发表，2013年影响因子为6.815。2012级博士生董春波是该文的第一作者。

      减数分裂是有性生殖物种世代交替的转折点，减数分裂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，但迄今仍是所知甚少的遗传学现象。1965年，基于真菌单倍性子囊孢子分析，Holliday  等提出DNA同源重组模型，此后发展为双链断裂修复模型，认为伴随同源重组形成hDNA区段。目前，相关研究仅局限在真菌系中，尚未见从DNA水平直接检测高等植物中是否通过同源重组形成hDNA的相关证据。

      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（PMS）实现高等植物hDNA检测的新方法（ZL201110363048.5），使hDNA经过减数后分离（PMS）形成的两条姊妹染色体因加倍处理不分离而共存于同一个2n配子中，并通过与相关亲本杂交将hDNA的遗传信息固定于PMR型三倍体子代细胞中，进而能够通过SSR等共显性分子标记实现hDNA的检测。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。

      该项工作得到国家林业公益性行业科研专项、111引智计划及国家自然科学基金的资助。

      论文链接： http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.12631/full （A19）