着丝粒是保障染色体在细胞分裂过程中正确分离的重要功能元件,对生命活动意义重大。目前对于着丝粒结构及功能的研究已取得了一些重大进展,但林木着丝粒相关研究在国内外仍是空白。席梦利教授团队联合美国密歇根州立大学的蒋继明教授和蒋宁教授、南京农业大学的张文利教授和吴玉峰教授、扬州大学的张韬教授,采用先进的分子细胞遗传学实验技术和个性化的生物信息学分析手段,系统解析了杨树着丝粒的结构、组成及进化。
我们发现Celine优先定位于杨树每条染色体的功能着丝粒区域,84%的Celine位于CENH3结合域,而在毛果杨中,只有51%的CRM与CENH3结构域结合。这表明Celine和CRM采用了不同的着丝粒靶向机制,发现亲缘关系很远的Camellia sinensis和Fraxinus pennsylvanica部分染色体着丝粒区域也有Celine的分布。证明了Celine的着丝粒靶向特性是原始的,并且在远缘植物物种中保守。
Figure 1. Identification of a centromeric repeat Pt45 in poplar.
Figure 2. Structure and organization of Celine elements.
Figure 2. Structure and organization of Celine elements.
研究成果“Celine, a long interspersed nuclear element retrotransposon, colonizes in the centromeres of poplar chromosomes”于2024年4月23日以研究论文的形式在线发表在国际植物学领域著名期刊《Plant Physiology》上。文章链接:https://doi.org/10.1093/plphys/kiae214。我院已毕业博士研究生辛昊阳为论文的第一作者,美国密歇根州立大学的蒋继明教授和蒋宁教授为共同通讯作者,席梦利教授为末位通讯作者,南京林业大学为第一完成单位,该研究得到国家自然科学基金的资助。