The Crop Journal │ 中国农科院作科所发现小麦背景下诱导染色体易位的新工具

育种实践证明，遗传基础狭窄是限制小麦改良取得突破的瓶颈。在小麦改良的过程中，通过远缘杂交将外源优异基因导入到小麦中是非常有效的手段。开发高效的异源易位诱导技术是创制小麦育种新材料进而促进育种有效利用的重要保障。近日，中国农业科学院作物科学研究所小麦种质资源课题组在The Crop Journal在线发表了题为“Chromosome 5P of Agropyron cristatum induces chromosomal translocation by disturbing homologous chromosome pairing in a common wheat background”的研究论文，通过对小麦背景下冰草5P染色体遗传效应的研究，发现5P染色体是诱导染色体易位的新工具。

该研究利用基因组原位杂交、荧光原位杂交和分子标记分析发现冰草5P染色体在小麦背景下可诱导多种类型的染色体结构变异，包括非部分同源染色体易位（图1）。减数分裂异常与染色体结构变异息息相关，研究者在小麦–冰草5P染色体二体和单体附加系中均观察到了异常的减数分裂行为，这暗示着5P染色体的效应与其拷贝数无关。5P染色体在粗线期可扰乱同源染色体配对，从而导致高频率的单价体和减少的交叉数现象（图2）。转录组数据分析发现，13个与DNA修复或染色质重塑有关的基因在小麦–冰草5P附加系中上调表达，其中包括RAD52-like基因和MSH6基因，这预示着5P染色体参与减数分裂双链断裂修复过程。该研究结果可为小麦–异源染色体易位和新种质创制提供一个新的、高效的工具。

作者和基金项目

中国农业科学院作物科学研究所韩海明副研究员为该文第一作者，李立会研究员为通信作者。该研究得到国家重点研发计划项目(2021YFD1200605)和国家自然科学基金项目（32171961）资助。

图文来源：The Crop Journal公众号

转自：植物生物技术Pbj

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