湖北日报讯(记者韩晓玲、通讯员金珂、徐行、晏华华)北京时间10月30日凌晨,性爱网 一项研究成果在线发表于国际学术期刊《科学》。研究首次发现虞美人自交不亲和系统由两套坐落于基因组同一个位置但来源完全不同的复等位超基因共同控制,揭示了一种崭新的构建与维持生物体识别多样性的遗传机制,更新了人们对高度多态性基因座分子遗传基础的认知。
该成果由果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室、湖北洪山实验室林宗成教授、焦文标教授团队联合发布。

林宗成教授指导博士生(湖北日报通讯员徐行摄)
自交不亲和是被子植物识别并拒绝自身花粉、避免自交和维持遗传多样性的重要机制。简单说就是花朵的柱头可以精准认出自己的花粉并直接“拒之门外”,只接纳其他植株的花粉来完成授粉,避免近亲繁殖带来的后代孱弱问题。
经典遗传学理论认为不同基因型的S基因都是由同源基因不断变异产生的,即控制不同花粉识别特异性的“锁与钥匙”,都是来自同一套基因的不同版本。就好比同一个工厂生产的锁和钥匙,外观款式一样,只是齿形不一样。而异花授粉时,柱头的钥匙无法给花粉上锁,花粉管得以正常生长并受精。
性爱网 研究团队在虞美人身上,打破了这个传统认知。研究发现,虞美人植株里竟然同时装有两套来源完全不同、进化上毫无亲缘关系的“锁钥套装”。它们处在同一个遗传位置(S位点),却不是同一个老祖宗分化出来的。
研究人员幽默地打了一个比喻:可以把授粉过程比作一场严防“近亲结婚”的相亲现场,为了确认身份,柱头是拿着“钥匙”的安检工作人员,而花粉是带着“锁”前来相亲的嘉宾。为了防止自家亲戚进场,安检工作人员会用手里的“钥匙”去试嘉宾身上的“锁”。一旦“钥匙”能匹配上,安检工作人员就会立刻将嘉宾“死死锁住”扣留在门外(即引发自交不亲和);如果“钥匙”和“锁”完全对不上,说明这是没有血缘关系的“外来客”,安检工作人员就会直接放行。此次研究的发现就如同在这个相亲现场的同一个“安检口”(即S位点),竟然同时运转着两家不同工厂制造、原理截然不同的“锁钥系统”,它们毫无历史渊源,却被安装在基因组的同一个位置,都在完美执行着“锁住亲戚,放行外人”的同一项核心任务。
据介绍,这项研究为作物自交不亲和机制解析提供新思路,助力杂交育种,帮助育种家更精准判断亲本之间能不能成功杂交,减少配组试错成本。有助于推动园艺观赏植物育种创新、野生植物保护与生物多样性保育。



