“高等植物杂交与进化”研究取得新进展
日期 2005-11-28 来源：情况交流 作者：生命科学部 温明章 【 大 中 小】 【 打印】 【 关闭】
远缘杂交是高等植物基因组进化和新物种形成的主要动力之一，高等植物杂交与进化的关系一直是进化生物学上有争议的热点问题之一。一种观点认为，由于种间杂种在适合度(fitness)上的普遍劣势，杂交阻碍了进化；另一种观点则认为，杂交可以综合亲本种的适应性或创造出新的适应性，丰富基因库、拓宽生境，进而促进基因组进化和新种形成。可成活远缘杂种有3种主要命运：形成多倍体，二倍体重组或与亲本种之一回交（又称渐渗杂交）。近年来基因组学的巨大进展，解释了高等植物多倍体普遍性的原因，在二倍体重组途径导致新种形成的研究领域，也取得突破性进展，但关于第3种途径，即渐渗杂交 (introgressive hybridization) 在进化上的意义，实验性研究不多。
近年来，东北师范大学植物分子表观遗传学实验室在“国家杰出青年科学基金”和国家自然科学基金重点项目支持下，在高等植物“杂交与进化”研究领域开展了系统研究工作，特别在远缘渐渗杂交 (introgressive hybridization)对受体基因组稳定性影响方面取得重要研究进展。他们以一系列“水稻＋菰”渐渗杂交系为材料，通过在不同层面上的深入研究得到以下主要结果：
1) 菰染色质的微小渐渗诱导受体水稻发生了广泛的不能用孟德尔规律解释的表型变异；
2）水稻和菰之间的远缘杂交和渐渗诱导了MITE类转座子mPing 及其转座酶供体Pong的大量转座激活；
3）菰染色质的微小渐渗诱导水稻受体基因组广泛的遗传变异，包括碱基替换和小片段缺失/插入；
4）微小异缘渐渗可以诱导受体基因组发生可遗传DNA甲基化模式改变和基因表达谱 (transcriptome) 变化。这些研究结果为“远缘渐渗杂交促进基因组进化”的观点提供了分子水平上的实验性证据，并对利用远缘杂交进行作物遗传改良提出了新启示。
以上结果的部分内容已在本领域主流国际杂志Molecular Biology and Evolution, Genetics, Plant Molecular Biology, Theoretical and Applied Genetics, Genome 等发表论文近10篇，在国际同行中产生较大影响。
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