Cell：揭示玉米破壞孟德爾定律之謎

　　正如19世紀奧地利植物學家格雷戈爾-孟德爾（Gregor Mendel）首次描述的那樣，現代遺傳學的基礎是基因以一種可預測的方式傳遞給后代。他確定了基因是成對存在的，一對基因中的每一個都有相同的機會傳遞給下一代，這就是著名的孟德爾定律。但是，在極少數情況下，細胞中的染色體能夠欺騙這個過程并以較高的頻率傳遞給下一代。

　　可能令人吃驚的是，許多“傳家寶”玉米品種就含有這樣的行騙者。一條被稱為異常染色體10（Abnormal chromosome 10, Ab10）的染色體在減數分裂過程中欺騙花朵中的雌性器官，這就使得它在大約75%的時間里而不是正常的50%的時間里傳遞到下一代。

圖片來自Native Seeds/SEARCH。

　　如今，在一項新的研究中，美國佐治亞大學遺傳學教授Kelly Dawe及其團隊發現Ab10含有一組編碼特定馬達蛋白（motor protein）的基因。這些馬達蛋白結合到染色體上并主動地將它們拉到生殖卵細胞中。這些馬達蛋白僅在Ab10表面上發現到，它們使得Ab10染色體能夠繞過孟德爾定律并被傳遞給50%以上的后代。相關研究結果發表在Cell期刊上，論文標題為“A kinesin-14 motor activates neocentromeres to promote meiotic drive in maize”。

　　這些所謂的減數分裂驅動系統被懷疑在植物和動物的歷史中進化出來和消失掉很多次。正如體育和其他沖突而言，作弊者的存在有利于產生新的生物學規則，這些規則會阻止這些作弊者，從而確保總體公平。可視化觀察行騙者作弊是很少見的，而更加少見的是揭示它的分子機制。

　　Dawe說，“在我開始這方面的研究之前，這個秘密存在了很多年，而且20多年來，我們一直試圖在我們的實驗室里解決這個問題。最終找到這些基因是非常令人滿意的，而且更加令人滿意的是，我們了解到是馬達蛋白推動這個過程。”