近日，電子科技大學信息生物學中心和山東農業大學、以色列海法大學、青島農業大學等研究團隊人員合作完成一項重要研究成果。
該成果題為“Sympatric speciation of wild emmer wheat driven by ecology and chromosomal rearrangements”（生態選擇和染色體重排驅動野生二粒小麥同域物種形成），已發表在PNAS（《美國科學院院報》）上。
山東農業大學作物生物學國家重點實驗室的王宏偉副教授為論文第一作者，電子科技大學生命科學與技術學院楊足君教授、以色列海法大學進化研究所Eviatar Nevo教授、山東農業大學農學院孔令讓教授為通訊作者。電子科技大學信息生物學研究中心為共同第一單位。
植物由於長期水稻大量的生物脅迫和非生物脅迫的影響，導致生態學因子的影響是植物物種分化的根本動力。但是，同一個地域內的物種分化是如何發生的，其遺傳與進化機制十分缺乏。
該論文利用以色列微進化峽谷（ECI）的3個野生二粒小麥群體作為模型，綜合採用進化基因組學與分子細胞遺傳學的方法，深入解析了生態選擇是如何驅動物種的同地域物種分化的機制。
利用基因芯片和基因組重測序，“進化峽谷”及其周圍地區或國家的168份野生二粒小麥進行了群體遺傳學分析，發現“進化峽谷”中採集的野生二粒小麥在進化樹末端新進化出三個獨立的種群（圖A）。
群體間雜交試驗證明，SFS1群體與其他群體間雜種F1結實率出現了不同程度的降低，產生合子後生殖隔離（圖B）。
對SFS1群體的野生二粒小麥進行了根尖細胞原位雜交（FISH），發現該群體內出現大規模的染色體重排（圖C），同域環境下野生二粒小麥群體利用了不同的適應性策略，即NFS群體抗真菌病害，SFS2群體通過早花躲避後期強輻射，SFS1不早花但直接進化出耐強輻射能力（圖D），進而產生了不同的進化途徑。
本研究不但為植物領域非生物脅迫與生物脅迫驅動同域物種形成提供案例，同時也為小麥抗病抗逆分子育種提供優異基因資源，代表了目前植物研究領域的世界領先水平。
論文鏈接：
https://www.pnas.org/content/early/2020/02/27/1920415117
論文鏈接
閱讀更多 電子科技大學 的文章
