普渡大学植物（西南大学在全世界首次揭秘桑树两套染色体基数）

2月7日，西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室(以下简称“实验室”)发布消息，该实验室历经10年研究，在世界上首次揭秘桑树有14条和7条两套染色体基数，并提出“桑树染色体断裂-融合循环”理论，证明染色体的融合或断裂是造成桑树拥有两套染色体基数的根本原因。

这一研究成果，打破人们以往“一种生物只有一套染色体基数”的认知，为绘制桑树亲缘关系“家谱”奠定基础，从而为桑树学科和产业发展提供更精准的指导。

2月7日，向仲怀院士(右)与何宁佳教授(左)一起观察桑树种质资源生长势态。记者 解小溪 摄

桑树是我国重要的生态、经济树种。数千年来，家蚕只以桑叶作为唯一的食物。中国工程院院士、西南大学教授向仲怀介绍，由于桑树具有异常丰富的多倍体类型，在过去的1亿年中，桑树基因的进化速度大约是蔷薇目其他物种的3倍。截至目前，全球共有30余种、7000余份桑树种质资源。

如何厘清桑树各类种质资源及之间的“亲缘”关系，从而在成千上万的桑树种质中梳理出利于养蚕、药用、生态修复等的核心优势桑树种质?实验室团队将目光聚焦于基因的载体——染色体上。

国家桑树品种改良中心重庆分中心桑树培养室。记者 解小溪 摄

以前，人们认为一种生物只有一套染色体基数，比如人体细胞由一套46条的染色体构成。以往的研究文献将桑树染色体基数定为14条，以此作为桑树基因组测序的单倍体。

在2012年，团队发现有的桑树染色体基数是7条。历时10年，团队搭建起分子细胞遗传学平台，采用荧光原位杂交技术反复确证判明：14条和7条都是组成桑树最小遗传单位的染色体组。

实验室副主任何宁佳教授介绍，团队经过无数次的比对、筛选，鉴定出桑树的倍性水平、绘制出染色体核型图;并发现14条和7条这两套染色体之间，不是简单的倍数关系，不能相互取代，“二者可以通过自身一部分染色体融合或者断裂的方式，变异成对方的一部分。”

2月7日，西南大学桑树团队在西南大学蚕学宫进行桑树分子生物学基因克隆实验。记者 解小溪 摄

基于大量的研究，团队在世界上创造性提出“桑树染色体断裂-融合循环”理论。这一理论为寻找桑树的“祖先种”、绘制桑树亲缘关系的“家谱”奠定基础，也为桑树的种质资源乃至其他生物学研究提供新的思维路径。该成果相关论文于今年1月发表于中国科技期刊卓越行动计划领军类期刊《园艺研究》上。