与性别相对固定的高等动物不同，植物的“性别表现”丰富多样。然而，为最大限度地促进不同个体间的杂交，避免“近亲繁殖”，部分植物演化出类似动物的雌雄异株策略，即一株植物仅开雌花，另一株仅开雄花。尽管这类植物在种类上不占多数，但它们广泛分布在超过一半的被子植物科中，表明这种策略在演化史上曾多次独立出现。
近日，中国科学院华南植物园研究团队利用基因测序技术，解析了多种植物的性别决定机制及性染色体演化路径。
植物在同型性染色体阶段，X和Y染色体相似，大部分区域可自由重组；异型性染色体阶段，Y染色体或因长期缺乏重组而积累突变、重复序列和转座元件，发生基因丢失，最终变得巨大或退化。在石竹科蝇子草属植物中，团队研究了巨型Y染色体的起源与演化机制。
以Silene latifolia为例，其Y染色体长度约达5.1亿碱基，超过许多植物整个基因组规模。研究表明，该物种的X与Y染色体之间的重组抑制并非一次性完成，而是逐步形成的，如同地质学中的地层堆积，留下了清晰的“演化层”痕迹。通过同源基因对比，三个演化层的分化时间分别约为1180万年、540万年和440万年前。在最古老的演化层中，Y染色体上超70%的基因已丢失，而靠近假常染色体区域的基因则保存相对完整。
经典模型认为，植物性别分化通常需要促进雄蕊发育的突变（雄性功能）和抑制雌蕊发育的突变（雌性功能）两个关键突变。在Silene latifolia中，团队识别出与这两项功能相对应的候选基因——SlCLV3（雌蕊抑制因子）和TWD1等（雄蕊促进因子）。该发现从分子层面验证了“两次突变模型”在植物雌雄异株演化过程中的合理性。
基于上述结果，团队提出Silene latifolia Y染色体逐步演化模型。最初，性别决定基因及其相关基因位于普通染色体上，仍可自由重组。为固定有利的基因组合，自然选择首先“锁定”了核心区域的基因交流。随后，这种重组抑制如涟漪般向外扩展，每一次扩展均伴随染色体结构重排。每一个新形成的“演化层”均开始显现退化迹象，即转座元件大量堆积、功能基因逐渐丢失、重复序列持续扩张，最终塑造了如今所见庞大且复杂的Y染色体结构。
研究揭示，性染色体的演化并非单一模式，而是由多种途径、不同时间尺度和复杂机制共同塑造的动态过程。该研究有助于学界更深入地理解生命多样性起源，为关键农作物的育种和气候变化下物种存续提供了新的启示。随着更多植物物种的基因组被测序，团队将进一步揭示植物性别决定和性染色体的演化规律。
相关研究成果发表在《中国科学：生命科学》（Science China. Life Science）上。
论文链接
XY系统中Y染色体的演化路径，包括巨型Y染色体形成途径。
华侨大学11月7日在微博发布情况通报，全文如下： 网络上反映我校信息科学与工程学院教师汤某在其所带班级的QQ群发表 印度夏季风（西南季风）是亚洲季风系统的重要组成部分。每年6月左右季风爆发，通过大规模水汽输送为印度半岛贡献超过70%的年降水，影响整个东亚地区的水文状况。然而，季风环流的异常波动会引起旱灾、洪涝及其他极端气候 交变磁性是近年来提出的第三类基本磁相。交变磁性既有反铁磁体的零净磁场，又具有铁磁体的自旋劈裂现象。通常，两者被认为是不相容的。交变磁性兼具铁磁性和反铁磁性的优势，为制造自旋电子器件带来了新突破口，在磁存 X射线探测技术在疾病诊断、异物检测等领域具有重要作用。闪烁体作为X射线探测技术的核心器件，是一类可以将高能辐射如X/γ射线、α/β粒子、中子转化为可见光或近可见光的材料。而高效闪烁体需要具有高产光率、 《中华人民共和国学前教育法》以“推进学前教育普及普惠安全优质发展”为主线，深刻、全面、具体阐述了落实政府发展学前教育责任的法律规定和实现路径，对于加快学前教育高质量发展、实现现代化 中国教育新闻网讯（记者 庄元）思政有“新意”，育人有活力。在枫叶红遍硕果盈枝的时节，少年儿童科技创享思政课在北京大学附属小学开讲。11月6日，来自航空航天、国防科技、自然资源、气象科学领域的 。本文链接：科研人员解析多种植物性别决定机制及性染色体演化路径http://www.sushuapos.com/show-12-2103-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 研究揭示家犬同人类近万年来的共迁移历史
下一篇： 俯冲带地震孕震机理研究取得进展