#“中国松”背后的基因密码破解# 作为我国特有的乡土针叶树种，油松的生态适生区达300万平方公里，因此也被称为“中国松”，但油松的基因密码一直是未解之谜。

北京林业大学针叶树遗传育种团队联合瑞典农业大学、美国密歇根理工大学等6个国家11家单位的科研人员，共同揭示了油松演化关键特征的遗传基础，为深入理解针叶树演化机制提供了重要参考。12月29日，相关研究成果在线发表于《细胞》。

解开针叶树基因组庞大之谜

“被子植物基因组的众数值仅为0.6Gb（千兆碱基对），但针叶树却高达17Gb，油松基因组大小更是高达25.4Gb。”据论文共同第一作者兼通讯作者、北京林业大学生物科学与技术学院副教授钮世辉介绍，针叶树具有巨大的基因组，是研究植物基因组不同演化模式的理想对象，也是研究超大基因组如何保持稳定性与功能性的绝佳案例。

图：内蒙古黑里河油松林 贾黎明摄

针叶树基因组的巨大性主要来源于转座元件，其含量高达70%至80%。这些可自我复制的“入侵性”转座元件一旦被激活，对于整个基因组的稳定性来说将是一种灾难，不仅会引发难以预料的突变风暴，还有可能造成整个基因组的崩溃。

“所以针叶树必须进化出一套严密的监管系统，最大限度抑制这些转座元件的活性。DNA甲基化很可能是其中核心的监管机制，我们发现油松具有迄今为止植物中报道过的最高的DNA甲基化水平。”论文共同第一作者、北京林业大学博士后李江说。

然而，这种严密的监管有一个副作用。“它同时抑制了基于同源重组的重复序列的清除效率，也就是说，转座元件一旦复制便很少有机会被清除，因此针叶树的基因组演化进入了一个死胡同—— 一直膨胀。”钮世辉指出，在超剂量转座元件的冲击下，强大的DNA甲基化监管系统是维持基因组稳定性的迫不得已的手段，但同时也“锁死”了基因组缩小通路，造成针叶树基因组的膨胀仅有一张“单程票”，这可能就是针叶树都具有巨大基因组的原因。全文：http://t.cn/A6xsHtd5