白薯蓣(Dioscorea rotundata)中不稳定性别决定系统的演化

root 提交于 周五, 09/11/2026 - 22:47
植物常产生不稳定的性表型;然而,其潜在的进化与分子机制尚不清楚。在白色几内亚薯蓣(Dioscorea rotundata)中,这种经济上最重要的块根作物的遗传改良对粮食安全至关重要,但仍受到雌雄异株性和复杂性表型的限制。白色几内亚薯蓣具有ZZ/ZW性别决定系统,其中ZZ个体始终为雄性,而ZW个体则可能表现为雌性、雄性或雌雄同株。本文表明,第11号染色体为性染色体,且Z染色体与W染色体之间存在一个1.2 Mb的倒位。一个170 kb的W特异性区域携带微小RNA基因dro-MIR432,该基因可能参与性别转换。该微小RNA介导的ZZ/ZW系统近期才出现,并且不同于薯蓣属内的XY/XX系统,这凸显了植物性别决定机制的动态演化。

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植物常常会产生不稳定的性表型;然而,其背后的演化机制和分子机制尚不清楚。白吉纳山药(Dioscorea rotundata)是经济上最重要的块茎作物之一,其遗传改良对于粮食安全至关重要,但由于雌雄异株性及复杂的性表型,该作物的遗传改良仍受到限制。白吉纳山药具有 ZZ/ZW 性别决定系统,其中 ZZ 个体始终表现为雄性,而 ZW 个体则可表现为雌性、雄性或雌雄同株。本文表明,第 11 号染色体为性染色体,其 Z 染色体与 W 染色体之间存在一个长度为 1.2 Mb 的倒位。一个长度为 170 kb 的 W 特异性区域携带 microRNA 基因 dro-MIR432,该基因可能参与性别转换。该 miRNA 介导的 ZZ/ZW 系统最近才出现,并且不同于薯蓣属(Dioscorea)内部的 XY/XX 系统,这凸显了植物性别决定的动态演化特征。

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发布于 2026 年 9 月 11 日。

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bioRxiv

2026.09.08.750133;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.09.08.750133

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bioRxiv

2026.09.08.750133;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.09.08.750133


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.08.750133v1?rss=1

🏷️ 白色几内亚薯蓣 ZZ/ZW性别决定 性染色体演化 染色体倒位 微小RNA 性别转换