近日，生物学院张平冬教授团队在《BMC Plant Biology》（中科院二区，IF=5.208）上发表了题为“Microsporogenesis" in the triploid hybrid ‘Beilinxiongzhu 1#’ and detection of primary trisomy in 2x × 3x Populus hybrids”的研究论文。该论文以三倍体白杨‘北林雄株1号’为研究材料，在观察其小孢子发生发育的基础上，利用‘北林雄株1号’与银腺杨进行回交，获得393株杨树非整倍体材料。进而通过筛选可识别杨树每条染色体的特异性SSR分子标记，构建了鉴别杨树非整倍体染色体数目的方法，在国际上首次获得2个杨树三体植株。

　　初级三体是一种极其重要的遗传工具材料。利用植物初级三体可进行目标染色体替换、分离，可将基因、连锁群定位在特定染色体上，从而构建基因的物理图谱。该研究利用三倍体白杨杂种无性系‘北林雄株1号’花粉母细胞同源染色体联会松散、染色体分离不均衡而导致非整倍性花粉产生的特性，通过银腺杨与‘北林雄株1号’回交，获得393株非整倍性回交子代。进而利用在母本中处于杂合状态且与父本有差异并覆盖杨树全基因组的19对SSR多态性引物，根据各样本各位点的MAC-PR相对等位基因剂量，构建了鉴别杨树非整倍体染色体数目的方法，确定393个回交子代的染色体组成和染色体数目，筛选获得两个疑似初级三体（图1、图2）植株。进一步利用体细胞染色体计数法对2株疑似三体植株进行镜检确认为真正的三体（图3）。

图1 白杨11号染色体三体的毛细管电泳图

图2 白杨17号染色体三体的毛细管电泳图

图3 三体子代和二倍体对照银腺杨的体细胞染色体计数

　　北京林业大学生物科学与技术学院张平冬教授为本研究通讯作者，博士研究生桑亚茹为论文第一作者，北京林业大学硕士研究生孔博、杜芳渊，北京林业大学博士研究生赵一帆、周晴等参与了相关研究工作。该研究成果隶属于“十四五”国家重点研发计划项目（2022YFD2200301）。

　　论文链接：https://doi.org/10.1186/s12870-023-04189-9