全球顶级！四川大学，再次登上《科学》！

摘要：近日，四川大学生命科学学院张跃林教授团队联合加拿大英属哥伦比亚大学李昕教授团队，在全球顶级期刊Science发表最新研究成果，题为“Distribution of haploid chromosomes into separate nuclei in two

近日，四川大学生命科学学院张跃林教授团队联合加拿大英属哥伦比亚大学李昕教授团队，在全球顶级期刊Science发表最新研究成果，题为“Distribution of haploid chromosomes into separate nuclei in two pathogenic fungi”。

该研究揭示了一种真菌染色体分配的全新机制，挑战了经典遗传学和细胞生物学理论。四川大学生命科学学院为第一完成单位和第一通讯单位。四川大学博士后徐妍、加拿大英属哥伦比亚大学李昕教授的博士毕业生田雷以及在读博士生谭金宜为论文的共同第一作者，张跃林教授与李昕教授为共同通讯作者。

张跃林，四川大学生命科学学院教授，Horticulture Research副主编、New Plant Protection副主编、Frontiers in Plant Science副主编、四川大学学报(自然科学版）编委。长期从事植物系统获得性抗性以及植物免疫受体下游信号转导通路的研究，通过遗传学手段筛选出一系列在植物免疫反应的信号转导中起着关键调控作用的因子，并进一步解析了它们调控植物免疫反应的分子机制。在Cell, Nature, Science, Cell Host & Microbe, Nature Communication, PNAS, Plant Cell等国际一流杂志上发表论文100余篇，被引用14000余次。

在细胞分裂过程中，染色体的精确分配对于维持生物体的遗传稳定性和功能完整性至关重要。按照经典理论，有丝分裂或减数分裂后，每个子细胞核应当至少获得完整的一套单倍体染色体（1N），以确保细胞正常发育和功能发挥。染色体数目的异常，通常与衰老、癌症、发育障碍等疾病密切相关。

然而，最新研究却发现，在某些特定真菌中，染色体并非始终以对称或均等方式分配。这一突破性的发现来自于对多核丝状真菌——核盘菌的深入研究。

核盘菌的基因组包含16条染色体（1N=16）。利用高分辨率荧光显微镜统计双核子囊孢子内的染色体数量，研究人员发现每个孢子仅含约16条染色体，而非理论上的32条。进一步的荧光原位杂交实验显示，结合特定染色体的DNA探针只在双核孢子的一个细胞核中出现信号；作为对照的端粒探针则在两个细胞核中均有荧光信号。

这一结果表明，每个细胞核仅携带部分染色体。流式细胞术分析也支持这一结论：核盘菌细胞核的DNA含量仅为整个基因组的一半。通过单个细胞核的DNA检测进一步证实，染色体被非对称地分配至不同细胞核中，且并无明显分配规律。

更令人惊讶的是，这一现象同样存在于与核盘菌密切相关的灰霉菌（Botrytis cinerea）中。研究发现，灰霉菌的分生孢子平均包含4至6个细胞核，每个核仅包含3至8条染色体，而非完整的18条（1N=18）。这一发现表明，染色体不均分配机制在多核真菌中可能具有一定的普遍性。

这一研究成果挑战了长期以来遗传学和细胞生物学对染色体分配的固有认知，为探索多核真菌的发育机制、适应进化和耐药性产生提供了新视角。研究团队推测，这一“非对称染色体分配”机制可能暗藏着真菌的进化智慧：

1. 快速适应环境变化：不同细胞核内的基因组合差异，为真菌在不利条件下提供了更大的适应空间，通过核间协作或竞争，加速优良基因组合的筛选与保留；

2. 提升抗药性演化速度：以抗药性著称的灰霉菌，可能正是通过染色体拆分，加快了产生突变和耐药基因的速度。

从农田中的“灾星”，到科学探索中的“启明星”，真菌再一次展示了自然界的复杂与精妙。这项研究不仅揭示了真菌的独特生存策略，也为人类理解多核生物发育及相关疾病机制提供了全新视角。

本研究成果是今年以来四川大学在Nature、Science、Cell三大国际顶刊上发表的第6篇文章。

作为国家“双一流”建设高校（A类），川大科研实力雄厚，标志性成果不断涌现。2018年以来，学校共牵头获得国家科技三大奖11项（2023年获国家科技进步奖一等奖）；2023年，学校科研经费达38.2亿元；2024年，学校新增高层次人才超100人，获准国家自然科学基金项目733项，获准国家社科基金项目122项，多项重要研究成果在Science、Nature、Cell发表。