近日，中國水稻研究所王克劍研究員領(lǐng)銜的染色體工程及基因組編輯創(chuàng)新團(tuán)隊在水稻遺傳重組研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究成果于4月30日在線發(fā)表在《Cell》出版社旗下子刊《分子植物（Molecular Plant）》上。
在作物種間和種內(nèi)蘊(yùn)藏著大量的優(yōu)良性狀基因，但是這些優(yōu)良基因的轉(zhuǎn)移通常會受到有限的遺傳重組頻率以及不良基因連鎖的影響。所以提高遺傳重組頻率、打破不良基因與優(yōu)良基因間的連鎖一直是育種家們追求的目標(biāo)，但是截至目前尚沒有在農(nóng)作物中發(fā)現(xiàn)可以有效提高遺傳重組頻率的方法。
聯(lián)會復(fù)合體是在真核生物減數(shù)分裂期在同源染色體之間形成的復(fù)雜蛋白結(jié)構(gòu)。在多個模式生物中的研究表明該結(jié)構(gòu)蛋白的完全突變會導(dǎo)致遺傳重組頻率的降低。王克劍研究團(tuán)隊通過對水稻聯(lián)會復(fù)合體的弱等位突變體研究表明，聯(lián)會復(fù)合體蛋白的部分突變可以將遺傳重組頻率平均提高至野生型中的1.8倍左右，其中在重組冷點處（即：重組頻率較低的位置）的提高幅度尤為明顯。與此同時，在突變體中遺傳干涉的強(qiáng)度與野生型相比也顯著降低，該結(jié)果表明聯(lián)會復(fù)合體這一真核生物保守蛋白結(jié)構(gòu)極有可能參與遺傳干涉現(xiàn)象的形成。前期研究表明在水稻中至少存在2類重組方式，其中一類有相互干涉（I型重組交換），而另一類則沒有相互干涉（II型重組交換）。通過進(jìn)一步的遺傳分析以及細(xì)胞學(xué)觀察揭示在突變體中增加的遺傳重組主要通過I型遺傳重組途徑形成。
該研究成果首次實現(xiàn)了在農(nóng)作物中提高遺傳重組頻率的目標(biāo)，對于打破水稻不良遺傳連鎖提高育種效率具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。另外，由于聯(lián)會復(fù)合體蛋白在不同農(nóng)作物中高度保守，所以該研究成果對其它作物的育種研究同樣具有重要的借鑒意義。（通訊員 章蓉蓉）
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http://www.cell.com/molecular-plant/abstract/S1674-2052(15)00231-2
