減數分裂是有性生殖物種中的核心生物學事件，保證遺傳資訊在世代間的穩定傳遞，導致雙親遺傳物質的重組和交換，並增加雜交後代的遺傳多樣性。多數生物的染色體交叉數目維持在很低水平，使遺傳物質較難充分交流和重組，並導致連鎖累贅現象的產生，一定程度上影響了物種遺傳改良的效率。然而，關於增加重組頻率的研究十分匱乏。
中國科學院遺傳與發育生物學研究所程祝寬研究組利用CRISPR/Cas9基因編輯技術，編輯水稻中的單鏈DNA結合蛋白RPA1a（Replication protein A large subunit），獲得了rpa1a突變體植株。研究顯示，突變RPA1a蛋白能夠使交叉數目顯著增多，表明RPA1a能夠抑制交叉的形成，首次證實RPA在減數分裂交叉頻率調控過程中具有重要功能。進一步研究發現，RPA1a以點狀訊號定位在染色體上，並與交叉相關蛋白共定位。突變RPA1a能顯著增加II類交叉，但並不影響I類交叉的形成。RPA1a與FANCM-BTR蛋白複合體存在互作關係，推測rpa1a突變體中交叉頻率的提升，可能透過影響FANCM-BTR複合體的功能實現。該研究證實RPA1a是植物中一個新的交叉調控因子，可以大幅度提升重組頻率。
8月7日，相關研究成果線上發表在Plant physiology上。研究工作得到北京市自然科學基金和國家自然科學基金等的資助。
突變RPA1a顯著增加同源染色體交叉頻率
來源：中國科學院遺傳與發育生物學研究所
