荸荠属植物全着丝粒染色体中卫星DNA的分布模式及其演化意义

来自多地的研究人员针对荸荠属（Eleocharis）全着丝粒染色体中重复DNA的演化机制问题，开展了卫星DNA组成与分布模式研究。通过免疫染色技术确认染色体全着丝粒特性，并发现EmaSAT14卫星重复序列在Maculosae系列中呈线性扩增分布，为揭示全着丝粒性与重复DNA协同演化提供了新见解。

　　

荸荠属（Eleocharis）植物以其独特的全着丝粒染色体（holocentric chromosomes）著称，这种结构促进了该属物种核型的快速分化。尽管不同荸荠属物种在染色体数目和基因组大小上存在显著种内与种间变异，且常伴随重复DNA组分波动，但全着丝粒性与重复DNA演化间的相互作用机制尚未明确。本研究通过针对着丝粒蛋白KNL1及细胞周期依赖性翻译后修饰组蛋白（H2AThr121^ph和H3S10^ph）进行免疫染色，证实了荸荠属染色体的全着丝粒特性。进一步对新测序物种——斑纹荸荠（Eleocharis maculosa）、弯穗荸荠（E. geniculata）、帕罗迪荸荠（E. parodii）、雅致荸荠（E. elegans）和山地荸荠（E. montana）——中主要卫星DNA重复的组成与染色体分布进行分析，发现六个卫星重复中有五个成簇分布，而EmaSAT14则以线状模式不规则沿染色单体分布。该重复单体在荸荠属系统发育树中仅零星分布于少数物种，却在Maculosae系列（荸荠亚属）中显著扩增。数据表明，EmaSAT14沿染色单体的扩增和线状分布可能是该属内部分支近期演化事件的结果。