在長達30多億年的生命進化史上，性別起源無疑是一個重大事件，生命何時出現雌雄之分？這個問題一直困擾著科學家們，或許今天我們能從一種常見的水果木瓜中找到答案，南京農業大學的專家們研究認為，木瓜的雄性區域很有可能和人類2億至3億年前的Y染色體相似，這種水果Y染色體基因為人類性染色體起源和進化的初始階段所發生的事件提供間接證據。

　　近日，以王秀娥和張文立博士為共同第一作者的題為《DNA methylation and heterochromatinization in the male-specific region of the primitive Y chromosome of papaya》的研究論文發表在世界著名雜志《Genome research》上。

　　神奇木瓜擁有“三性”

　　在科學家的眼里，木瓜就像是水果中“歌德巴赫猜想”，蘊藏著很多科學謎題。南京農業大學作物遺傳與種質創新國家重點實驗室王秀娥教授告訴記者，木瓜這種植物不同尋常，因為它有三性——雄株、雌株和雌雄同株。在植物世界中，像木瓜這樣擁有“三性”的植物是非常少見的。

　　最初，科學家在研究木瓜的時候，主要是看中木瓜的性別有著很強的經濟價值，顧客偏愛雌雄同株木瓜所結的果實，專家希望解密木瓜的性別，從而找到控制木瓜性別的方法，種出更多的雌雄同株的木瓜，提高果農的經濟效益。

　　不過后來，科學家們在木瓜身上找到了更為有趣的研究方向，木瓜具有奇特的“三性”，代表著它還正處于性別分化的起始階段，或許通過它，專家能夠找到“性別起源”的秘密。美國夏威夷大學的Ray Ming教授領導的課題組和多個實驗室合作開展相關研究，王秀娥教授在美國Wisconsin大學Madison分校蔣繼明教授的指導下，和張文立博士等專家對木瓜開始了新一輪的研究。

　　可能源于基因突變

　　男性和女性之間的區別在于Y染色體，正是Y染色體制造了男性激素，使一個人成為男人。專家告訴記者，Y染色體的起源很有可能是在某種特殊的情況下，常染色體發生了某種基因突變，產生退化，從而不育，生成出Y染色體。

　　決定人類性別的染色體，究竟是在什么樣的情況下發生突變，性別究竟是如何進化的，專家們一直在尋找答案，專家說，人的性別染色體Y染色體和X染色體經過長時間的進化，早已進化得非常完善，不可能讓人類的進化倒退，來尋找性別起源的那一刻究竟發生了什么，專家于是向剛剛進入“性別分化”的植物身上尋求答案，而木瓜恰好是這樣的奇性植物，代表著性別分化的初始階段，根據它的進程，可以作為一種研究性染色體的模式物種。

　　與兩三億年前的人類性基因相似

　　專家告訴記者，科學家認為X-Y染色體的分化是通過抑制重組實現的，一般情況下，聯會的同源染色體通過交叉使雙親的遺傳物質發生重組，可以產生新的重組體。

　　在研究中，研究人員在一株雌雄同株的木瓜身上發現了一條剛剛處于起源階段的原始性染色體，這個木瓜的雄性區域很小，約占該條染色體的10％，這進一步說明它是一條初始的性染色體，同時這個雄性區域似乎已經丟失了一些編碼蛋白的DNA，這種丟失通常被認為是Y染色體從X染色體中分化的一個步驟。

　　專家說，這樣的雄性區域和兩億年到三億年前，人類的Ｙ染色體的進化狀況有相似之處。是不是通過木瓜初始性別基因，就能夠找到性別基因起源的基制呢？沿著這種思路，專家們開始了性別起源的進一步探索

　　木瓜的這條初始性染色體，究竟是如何從雄性區域延展到整條Ｙ染色體的？王秀娥告訴記者，專家們利用一種生物技術，即通過DNA分子原位雜交和免疫熒光分析直觀地研究了這條初始性染色的重組抑制過程。這些研究結果表明，在性染色體進化的早期階段，DNA甲基化和異染色質化發揮了重要作用，這也為人類性染色體起源和進化的初始階段所發生的事件提供了一個直接的證據

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