讲师：王德彦

单位：四川大学生命科学学院

报告题目：频繁的转换使柳属性染色体保持在年轻状态相关研究

1. 为什么选择钻天柳和腺柳这两个物种来研究柳属的性染色体多样化问题？还是说研究初期也选择过其他近缘物种？

答：我们选择这两个物种是因为正好能采集到这两个物种的材料，并没有做特殊的选择。很幸运的是，我们研究的这几个物种性别决定系统都是不一样的。所以说，如果去做研究的话，更推荐亲缘关系稍远一些的物种。可能更近的一些物种，它的性别决定系统非常有可能是一致的。

2. 王博士有没有了解过雌雄同花和雌雄异花这种性别决定系统？

答：我现在不止做这个杨柳科，就是杨树和柳树，其实也在做广元杨柳科。广元杨柳科包含60多个属，在这个属中，也会有一些物种是雌雄同花的。雌雄同花是没有性染色体的，这些物种可能更有利于拿来做性染色体的起源和演化。但如果是去做性染色体的话，目前还没有考虑过雌雄异花的。对于雌雄同株异花这种我们也没有进一步的研究，主要是杨柳科。

3. 王老师您好，谢谢您做的报告，受益匪浅。老师，我想问一下如果植物参考基因组比较大，比如大于1Gb，是不是它的SDR区域也有可能更大？如果我不太清楚它是不是单基因模型还是双基因模型吗，以及考虑到植物基因组较大的情况，在生物信息学方面，您建议用GWAS这种方法定位性别决定相关信号吗？老师，根据您的经验还有没有别的有效的相关生物信息学分析方法有助于定位SDR？谢谢老师。

答：根据已有的报道以及我们做的一些物种研究来说，非常有可能参考基因组越大，它的SDR区域也更大。对于比较大的基因组的话，用GWAS分析也是目前来说最好的鉴定性别的一个方法，所以更推荐GWAS分析。

4. 您好呀，就是请问他们的性别决定区域之间，是除了rr序列和基因以外没有其他序列的共线性吗。rr序列占性别区域长度的多少百分比，除了RR序列和基因，整体性别决定区域的其他区域共线性算低吗？

答：性别决定区间，除了rr序列基因以外，其他序列的共线性非常少。其实最明显的就是rr序列，但是它非常短，可能这个基因的cds长度只有几百bp，占比也是比较少。除了rr序列，性别决定鉴定的其他几个物种共线性非常低，大部分都是一些重复序列的比对情况。

5. 王博士，您好，非常精彩的报告，请教一下，RR基因不同外显子的表达量会不一致？

答：rr基因不同外显子的表达量是是不一致的，尤其是在柳树中，我们很明显的检测到了，在雄性中rr基因1号外显子是并没有表达的，但是后面几个外显子其实是存在一定表达的。这可能是由于它的选择性剪切或者它的转录起始位点发生了变化。

6. 请问植物为什么会进化出雌雄异株系统？祖先型哪个系统？

答：雌雄异株是一个进化的优势还是进化的死角，目前还是有很多争议的，最有可能是一个杂种优势。就是说不同性别的杂交是可以的，因为进化出来的雌雄异株杂交可以保持高杂合度以及杂种优势，并且它具有不同的性别，可以使植物的性功能有一个专业化，雄性可以有更多的资源投入到花粉的产生和传播；而雌性更可能把更多的资源投入到他的种子以及后代的培育上。同时雌雄个体可能也占据了不同生态位，更有利于利用一个多种的环境，都是大家理论上的一些推测。其实雌雄异株相比于雌雄同株会有一些劣势，比如花粉传播会更浪费，雄性可能也会灭绝，就会导致雌株发生灭绝。所以说雌雄异株有可能是以更高的灭绝风险为代价产生的，雌雄异株在植物研究中是非常少的。总体来说，雌雄异株在植物中是适应当时环境的一个比较好的选择。祖先型现在大致认为都是雌雄异株，可能也有雌雄同株，或者是雌雄同株异花这种机制进化而来的。

7. 请问在性别决定区域大量的序列共线性低的情况下，最后展现的RR基因或序列的共线性应该很容易被漏掉，请问您是如何抓住RR序列为目标的呢，是因为基于之前关于RR基因的功能研究吗？

答：是的。像ZW这个序列中，其实上面是有完整的rr基因的。像W的话，它上面的基因其实也比较少，可能只有十几个基因。像rr基因之前就有研究报道，可能对于发育是很重要的一个基因。我们做这这篇文章的同时，《Nature Plant》也发表了一个关于rr基因功能的研究，进一步证实了这个基因的功能。