2025年7月29日，广西大学联合多家单位在国际期刊《New Phytologist》上在线发表了题为“Formation and centromere inactivation of fusion chromosomes in two allotetraploid species from the Saccharum complex”研究成果。该研究揭示了甘蔗复合体中四倍体物种滇蔗茅（Erianthus rockii）和河八王（Narenga porphyrocoma）融合染色体的形成机制及其着丝粒失活现象，为理解植物复杂染色体的结构演化提供了重要线索。

HOP绘制染色体融合拼图：染色体融合是植物基因组进化中重要的形式，能够改变物种的基本染色体数，从而影响物种的进化与新物种形成。甘蔗复合体是甘蔗杂交育种的重要野生种质资源库，其中滇蔗茅和河八王是甘蔗复合体中的异源四倍体野生种质资源，染色体2n = 4x =30，x = 10+5，均含有5条融合染色体。本研究在甘蔗中开发了一种高分辨率寡聚核苷酸染色体涂染技术（High-resolution oligonucleotide painting, HOP）（图1），并利用该技术绘制了滇蔗茅和河八王融合染色体的“拼图”，揭示了染色体基数x=10到x=5的融合方式：嵌套染色体融合（nested chromosome fusion, NCF）和端对端融合（end-to-end fusion, EEF）（图2）。

图1 甘蔗HOP染色体涂染

图2 河八王11号染色体融合模式图

着丝粒失活“存一弃一”：染色体融合的结果是每条新融合染色体上可能包含有两条祖先染色体的两个着丝粒。本研究结合CENH3免疫荧光和特异着丝粒重复序列定位揭示了染色体融合事件后只有一条祖先染色体着丝粒得以保留，而另一条祖先染色体的着丝粒则经历了功能丧失和序列丢失（图3）。

图3 滇蔗茅染色体特异着丝粒重复序列定位

广西大学博士研究生余泽怀、闽江学院黄永吉博士和广西大学已毕业硕士研究生余熙凯为论文共同第一作者。福建农林大学邓祖湖研究员、已毕业硕士研究生柴进、博士研究生刘家睿、扬州大学龚志云教授、广西大学农学院姚伟教授、张积森教授和张木清教授参与了本项研究。广西大学农学院余凡副教授为论文通讯作者。美国密歇根州立大学蒋继明教授参与指导了本项研究。该研究得到了国家重点研发计划（2023YFD1200705-3）、国家自然科学基金（32401802, 32001605）等项目的资助。

论文链接：

https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.70369