四川大學(xué)發(fā)表最新Science論文

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作者：王聰來源：生物世界

2025-05-19

細(xì)胞核定義了真核生物，使大分子得以分隔并實(shí)現(xiàn)細(xì)胞調(diào)控。每個細(xì)胞核被認(rèn)為包含一套或多套單倍體染色體。

細(xì)胞核定義了真核生物，使大分子得以分隔并實(shí)現(xiàn)細(xì)胞調(diào)控。每個細(xì)胞核被認(rèn)為包含一套或多套單倍體染色體（1N）。

2025 年 5 月 15 日，四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院張躍林教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)李昕教授團(tuán)隊(duì)（徐妍、田雷、譚金宜為共同第一作者），在國際頂尖期刊Science上發(fā)表了題為：Distribution of haploid chromosomes into separate nuclei in two pathogenic fungi的研究論文，四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院為該論文第一完成單位和第一通訊單位。

該研究揭示了真菌染色體分配的一種全新機(jī)制，挑戰(zhàn)了經(jīng)典遺傳學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)理論，為染色體生物學(xué)開辟了新途徑。

Science

在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，病原真菌核盤菌（Sclerotinia sclerotiorum）和灰霉菌（Botrytis cinerea）的單倍體細(xì)胞在分配染色體時，每個細(xì)胞核中只含有單倍體染色體的子集（≤ 1/2 N）。研究團(tuán)隊(duì)通過細(xì)胞學(xué)和分子學(xué)方法，包括染色體計數(shù)、熒光原位雜交、基于流式細(xì)胞術(shù)的 DNA 測量，以及單細(xì)胞核聚合酶鏈反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，對這種不尋常的染色體分布情況進(jìn)行了確認(rèn)。

具體來說，核盤菌（Sclerotinia sclerotiorum）的基因組包含 16 條染色體（1N = 16），利用高分辨率熒光顯微鏡統(tǒng)計雙核子囊孢子內(nèi)的染色體數(shù)量，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，其每個孢子僅含約 16 條染色體，而非理論上的 32 條。進(jìn)一步的熒光原位雜交實(shí)驗(yàn)顯示，結(jié)合特定染色體的 DNA 探針只在雙核孢子的一個細(xì)胞核中出現(xiàn)信號；作為對照的端粒探針則在兩個細(xì)胞核中均有熒光信號。這一結(jié)果表明，每個細(xì)胞核僅攜帶部分染色體。流式細(xì)胞術(shù)分析也支持這一結(jié)論：核盤菌細(xì)胞核的 DNA 含量僅為整個基因組的一半。通過單個細(xì)胞核的 DNA 檢測進(jìn)一步證實(shí)，染色體被非對稱地分配至不同細(xì)胞核中，且并無明顯分配規(guī)律。

更令人驚訝的是，這一現(xiàn)象同樣存在于與核盤菌密切相關(guān)的灰霉菌（Botrytis cinerea）中。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，灰霉菌的分生孢子平均包含 4-6 個細(xì)胞核，而每個細(xì)胞核僅包含 3-8 條染色體，而非完整的 18 條（1N = 18）。這表明染色體不均分配機(jī)制在多核真菌中可能具有一定的普遍性。

灰霉菌的分生孢子