Aegilops mutica基因系统赋予的同源配对与重组特性及其在小麦遗传改良中的应用价值

本研究针对小麦Ph1基因抑制同源染色体配对与重组的难题，由研究人员探索了Aegilops mutica（TT, 2n=2x=14）基因系统在ABT、ABTR、AABBTT、AABBDDTT和AABBDT基因组中的反抑制效应。结果表明，该系统可有效促进异源染色体配对和易位，尤其诱导了高频染色体易位（如三重易位和插入易位），为小麦野生近缘种基因转移提供了新工具。

　　

Aegilops mutica（TT, 2n?=?2x?=?14）携带一种特殊的基因系统，能够 counteract（抵消）Ph1基因对同源配对(homoeologous pairing)和重组的抑制作用。研究团队分析了ABT、ABTR、AABBTT、AABBDDTT和AABBDT等多种基因组组合的表现，发现尽管这些系统均存在Ph1基因，但仍呈现出显著的同源配对现象，且效果因基因组构成而异。

当缺乏同源基因组时，同源配对更易发生——例如，携带ABT和ABTR基因组的单倍体植株，其配对水平高于对应的AABBTT双二倍体植株。在AABBDT基因组植株中，D-T基因组间染色体配对较多，而D-A/B和T-A/B基因组间配对较少。有趣的是，在ABTR单倍体中，T基因组染色体更容易与小麦染色体配对，而R基因组参与较少。此外，T基因组与A、D基因组的配对水平高于与B基因组的配对。

最引人注目的是，Ae. mutica基因系统能诱导高频染色体易位(chromosomal translocations)。在源自AABBDT基因组F₁杂交后代的F₂植株中，一株个体携带了12条易位染色体；甚至观察到了A/B-T-D染色体间的三重易位(triple translocation)以及两例插入易位(insertional translocations)。这一强大的同源重组诱导能力，使Ae. mutica基因系统成为将野生近缘种基因导入小麦的创新工具。