近日，河北农业大学蔬菜遗传育种团队与中国农业科学院作物科学研究所路则府团队在国际学术期刊Advanced Science在线发表了题为“Autopolyploidization-Induced Chromatin Remodeling Regulates Leaf Size Variation in Brassica rapa”研究成果。该研究以同源但不同倍性的三个大白菜(单倍体、二倍体、四倍体)为研究对象，成功揭示了连续两次基因组复制过程的染色质动态景观。

多倍化因其在物种形成与演化中的关键作用而备受关注。尽管大量研究聚焦于异源多倍体，但异质基因组间复杂的互作往往掩盖WGD的本质效应。同源多倍体则因其基因组背景相对一致，可以更可靠地评估单一的WGD影响，尤其是在人工诱导的自四倍体中表现更为突出。当前研究多局限于二倍体与自四倍体的比较，而连续倍化形成的纯合株系则为更加精准地揭示基因组复制效应提供了理想材料。

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本研究揭示了基因组复制过程中非线性、阶段特异的染色质和转录重编程现象。随着倍性增加，染色质可及性从近端向远端区域发生重塑，尤其在单倍体向二倍体的过渡阶段最为显著。H3K4me3在转录起始位点附近的变化驱动了全基因组表达的重新调控。其中BrGRF13和BrARF11在叶面积与叶极性调控中具有重要作用。总体而言，该研究阐明了基因组复制如何促成染色质重塑和性状分化，为理解植物性状形成和改良多倍体作物提供了新的分子机制。

河北农业大学蔬菜遗传育种团队研究生董浩远与中国农业科学院作物科学研究所博士后刘衍宏为共同第一作者。河北农业大学蔬菜遗传育种团队顾爱侠教授、申书兴教授、赵建军教授与中国农业科学院作物科学研究所路则府研究员为论文共同通讯作者。该论文得到了洪益国教授指导和帮助。本研究得到了国家重点研发项目和国家自然科学基金等项目资助。

http://doi.org/10.1002/advs.202513558