《探索植物長期跨代效應的適應性產生機制》是依託廈門大學，由張原野擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：探索植物長期跨代效應的適應性產生機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張原野
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
跨代效應是指親代的行為或環境影響子代的表現和性狀的現象。效應具有潛在的適應性，即親代可以為子代做準備，提高子代的適合度。跨代效應也不局限在親子之間，特別是由表觀遺傳機制引起的效應，可以表現在子二、三代，甚至可能延續至後續子代。對長期效應的適應性機制的探索，將會幫助我們了解生物對（如全球變化、生物入侵引起等的）變化環境的快速適應過程，也會豐富我們對非孟德爾遺傳和適應性進化的認識。本項目將選用世代周期短、基因組已知的模式植物擬南芥為研究材料：（1）在同質環境中，追蹤（親代來自不同環境的）多個子世代的表型變化，了解效應的長期性；（2）開展互動移栽實驗，分析效應的適應性；（3）表征子代全基因組單位點甲基化，尋找和效應相關的表觀變異位點。本項目是首次將跨代效應的探索延續至子四代，也是首次用全基因組的表征手段分析跨代效應的適應性機制，希望本研究可以為揭示表觀遺傳變異的方向和穩定性奠定科學基礎。
結題摘要
傳代效應是親代經歷的環境對子代的影響，這一效應可以使得子代受益，因此具有適應意義。本項目通過Meta-analysis研究揭示了動植物中傳代效應具有普遍的適應意義，這一研究還表明傳代效應可惠及三代子孫。為了實驗研究傳代效應的持續性，本項目選用模式植物擬南芥搭建了多世代傳代效應研究實驗體系，表型測量的結果證實了傳代效應可以影響多個子代，更重要的是傳代效應的大小與遺傳相關，可能是自然選擇的結果。為了深入挖掘傳代效應的分子機制，本項目還發展了一套高靈敏度的全基因組甲基化分析手段，可以大幅度的提高數據的利用率和可檢測位點的比率，為今後傳代效應的分子機制的探索奠定基礎。本項目突破傳統的理論體系，通過大數據分析和實驗研究將傳代效應的適應性從個案拓展為普遍情形。因此，傳代效應是應對環境變化的重要適應性策略，未來的研究需結合多組學分析深入理解傳代效應的機制。
