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古老的结构变异控制胡桃和山核桃的性别特异性开花时间变型
作者:小柯机器人 发布时间:2025/1/4 18:00:21

美国加州大学戴维斯分校Graham Coop等研究人员合作发现,古老的结构变异控制胡桃和山核桃的性别特异性开花时间变型。这一研究成果于2025年1月3日发表在国际学术期刊《科学》上。

研究人员将两种不同的孟德尔遗传机制与古老(超过3700万年)的全属结构DNA多态性进行了映射。在胡桃属中,雌先开花的显性单倍型包含一个基因的3′非翻译区串联重复序列。该基因可能涉及海藻糖-6-磷酸代谢,并且与发育中的雄性花朵中顺式基因表达的增加相关,这可能是通过小RNA介导的。

山核桃的位点包含约20个同源基因,并显示出性别染色体类进化的分子特征。异时开花的遗传机制在演化中得到了深刻的保守,但也可能偶尔发生改变,就像性别决定一样。

据了解,平衡的配子型多态性为人们提供了一个独特的视角,帮助理解塑造性别繁殖策略的力量。胡桃科(Juglandaceae)中的多个雌雄同体属,包括胡桃属(Juglans)和山核桃属(Carya),展示了雄性与雌性开花顺序的1:1遗传二态性(异时开花)。

附:英文原文

Title: Ancient structural variants control sex-specific flowering time morphs in walnuts and hickories

Author: Jeffrey S. Groh, Diane C. Vik, Matthew Davis, J. Grey Monroe, Kristian A. Stevens, Patrick J. Brown, Charles H. Langley, Graham Coop

Issue&Volume: 2025-01-03

Abstract: Balanced mating type polymorphisms offer a distinct window into the forces shaping sexual reproduction strategies. Multiple hermaphroditic genera in Juglandaceae, including walnuts (Juglans) and hickories (Carya), show a 1:1 genetic dimorphism for male versus female flowering order (heterodichogamy). We map two distinct Mendelian inheritance mechanisms to ancient (>37 million years old) genus-wide structural DNA polymorphisms. The dominant haplotype for female-first flowering in Juglans contains tandem repeats of the 3′ untranslated region of a gene putatively involved in trehalose-6-phosphate metabolism and is associated with increased cis gene expression in developing male flowers, possibly mediated by small RNAs. The Carya locus contains ~20 syntenic genes and shows molecular signatures of sex chromosome–like evolution. Inheritance mechanisms for heterodichogamy are deeply conserved, yet may occasionally turn over, as in sex determination.

DOI: ado5578

Source: https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado5578

期刊信息
Science:《科学》,创刊于1880年。隶属于美国科学促进会,最新IF:63.714