从澳洲的多年生野生大豆到我国驯化的一年生培养大豆，着丝粒DNA序列产生了怎样的改动？不同大豆种类杂交或构成多倍体时，着丝粒的方位与结构是保持安稳，仍是产生重塑？近来，华南农业大学生命科学学院教授王应祥团队系统提醒了多年生与一年生大豆着丝粒在重复序列上的剧烈替换，并报导了大豆多倍体和种内杂交种中存在的多种着丝粒重定位现象。相关效果在线发表于《基因组生物学》（

　　大豆作为双子叶豆科作物的典型代表，阅历了从多年生到一年生、从野生种向培养种的演化过程，遗传布景丰厚，为调查着丝粒演化供给了抱负模型。传统观念以为，着丝粒区域在演化中相对保存。

　　在国家自然科学基金等项目赞助下，研讨团队经过对3个一年生野生豆、9个一年生农家种、16个一年生培养种及5个多年生大豆种类的深度解析发现，多年生与一年生大豆的着丝粒CENH3结合序列已产生根本性分解。多年生大豆着丝粒区域以逆转录转座子为主（占比可达70%），其间CENH3结合的特异逆转录转座子序列占比缺乏6%；一年生大豆着丝粒区域则富集很多串联重复序列（CentGms），CENH3结合的CentGms可占着丝粒区域的40%。二者着丝粒特异序列之间类似度低、沟通很少，显示出相对独立的演化途径。此外，多年生大豆着丝粒区域富集了更多与“外部影响”和“金属离子呼应”相关的基因。这种序列组成与功用的分解，提醒了大豆在不同生存环境和演化压力下着丝粒产生的习惯性演化。

　　对异源四倍体野生大豆（DDAA）及其二倍体先人（DD/AA）的比较发现，多年生四倍体大豆中着丝粒重定位的频率高达35%，标明多倍化不仅是基因组的加倍，也随同着高频率的着丝粒动态重组。这种高频“引擎移位”现象此前未见报导。移位随同特定区域DNA甲基化水平的下降，或许是多倍化后保持基因组安稳性的一种习惯机制。该发现为了解多倍体物种怎么经过着丝粒重塑保持染色体安稳供给了重要依据。

　　为探求杂交育种过程中着丝粒的遗传安稳性，研讨团队对9个杂交组合的F1代及其亲本进行系统分析，发现CENH3在杂交子孙的加载并非简略的亲本承继，而是出现高度动态且多样化的形式。在F1代中，CENH3的加载表现出保持、削减、消失及增加等多种状况，甚至在某些情况下，杂交子孙可在父母本均无着丝粒的新方位上组装出完好的功用性着丝粒。

　　尤为杰出的是，研讨之后发现了显着的“亲本倾向性”加载现象：部分杂交组合中，子孙着丝粒表现出显着的“父系倾向”或“母系倾向”，特定种类具有较强的诱导才能，可使杂交子孙的着丝粒加载形式更倾向于仿照其本身。这标明大豆杂交不仅是基因的整合，着丝粒层面的表观遗传重塑在杂种构成中或许发挥要害作用。

　　综上，在进化层面，该研讨证明多年生与一年生大豆之间着丝粒特异序列产生了从“逆转录转座子”向“串联重复序列”的根本性改动，打破了着丝粒区域演化保存的传统认知；在多倍化层面，发现了高达35%的高频着丝粒重定位现象，提醒着丝粒重塑或许是保持多倍体染色体安稳的要害机制；在杂交育种层面，清晰了杂交子孙中CENH3的重塑与“亲本倾向性”加载现象，为了解着丝粒染色质在跨代传递中的多样性以及单倍体诱导中亲本的挑选供给了重要依据。

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