遺傳發育所在小麥多倍體形成與進化研究中取得進展

　　普通小麥是異源六倍體，其形成經歷兩次雜交、兩次染色體加倍過程。在兩次雜交的初期及后續的馴化過程，發生了二倍化過程并伴隨基因組變化。在這個過程中，作為著絲粒特異的組蛋白H3的變異體CENH3（人類及哺乳動物稱為CENPA），在果蠅、擬南芥和油菜中都存在適應性進化，被認為可能和著絲粒區重復衛星序列的快速進化是相對應的。中國科學院遺傳與發育生物學研究所韓方普研究組以小麥不同倍性及人工合成多倍體小麥為材料，同源克隆小麥的CENH3基因并初步研究該基因在多倍體形成過程中的作用 。

　　韓方普研究組長期從事小麥遠緣雜交及多倍體形成過程及機制方面的研究工作，前期利用非編碼RNA對小麥多倍體研究發現rDNA在小麥多倍體形成與進化過程中有偏向性的沉默與丟失（Plant Cell， DOI:10.1105/tpc.114.129841）。該研究組最近通過對著絲粒特異組蛋白CENH3的研究，結果表明：在小麥中有兩個類型的CENH3基因，分別被命名為αCENH3和βCENH3，該兩類基因在A、B和D基因組中各有兩個拷貝，在普通小麥中有六個拷貝，它們在氨基酸水平的差異主要位于N端，αCENH3和βCENH3蛋白均定位于小麥染色體的著絲粒上。從野生類四倍體小麥到栽培類四倍體小麥，βCENH3在保守的組蛋白折疊結構域有正向進化，并且在兩類CENH3表達中所占的比例有了明顯的增高；說明四倍體小麥從野生類到栽培類的進化過程中，βCENH3蛋白在組蛋白折疊結構域可能存在適應性進化。

　　利用人工合成小麥及其遠緣雜交材料，通過著絲粒序列及功能分析進一步研究了小麥多倍體形成機制。部分研究結果于2014年12月31日在New Phytologist 在線發表（doi: 10.1111/nph.13235），韓方普研究組工作人員袁靜為該文的第一作者。該工作得到科技部“863”項目及植物細胞與染色體工程國家重點實驗室支持。