揭示特定植物器官中染色体消除的过程

虽然我们经常认为生物体内的体细胞含有相同的DNA，因此染色体数量相同，但令人惊讶的是，事实并非如此。在人类中，这种染色体数目的差异，即所谓的基因镶嵌，通常是无意中发生的，并以疾病的形式表现出来。另一方面，已知一些动物和植物可以系统地确保一些器官之间DNA含量的差异。虽然自1887年以来就已经知道了“程序性DNA消除”现象，但植物实现这一过程的过程仍然难以捉摸。位于Gettysleben的莱布尼茨植物遗传学和作物研究所(IPK)的研究人员现在终于能够解释其潜在的机制。

在他们的研究中，研究人员专注于消除斯卑尔脱山羊草中器官特异性B染色体。B染色体是“自私”的染色体，不会给生物带来明显的好处。普通小麦的祖先节节麦可以携带多达八条这样的额外染色体。然而，虽然在草的叶、茎、花中都可以找到B染色体，但它们的根却是没有B染色体的区域。

通过对声发射的详细调查和比较。在有或没有B染色体的斯卑尔脱土菌株中，研究人员对B染色体的起源有了新的认识。此外，他们的观察证实了自私染色体的消除是一个严格控制的根特异性过程。从消除胚胎组织分化开始，可以100%地根除目标B染色体。正如Andreas Houben教授告诉我们的那样：“B染色体的消除是由于有丝分裂染色体的不分离。这意味着B染色体的细胞运输被破坏，因此B染色体与标准染色体分离。然后在消除的最后一步，B染色体的DNA被降解。”

凭借其卓越的效率，程序化染色体消除过程可能成为遗传工具箱的一个非常有用的补充。当人工诱导时，它可以消除用于医学或植物育种目的的染色体或基因组。与此同时，植物继续脚踏实地地从它们的过程中受益——研究表明，去除多余的染色体可以防止根细胞具有位于B染色体上的潜在有害基因。

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