本文围绕一种特殊的小蛇——钩盲蛇展开，它无需雄性参与，独自繁衍了4000多万年。中国科学院成都生物研究所李家堂研究员团队对其进行研究，揭示了钩盲蛇的基因组奥秘，为理解动物孤雌生殖和多倍体形成机制等提供了新视角。
你能想象吗？有一种小蛇，在没有爸爸的情况下，竟然繁衍了4000多万年。这背后究竟隐藏着怎样的秘密呢？4月3日，《科学进展》杂志公布了中国科学院成都生物研究所李家堂研究员团队的一项重要研究，该研究首次揭开了全球唯一专性孤雌生殖蛇类——钩盲蛇的基因组奥秘。
钩盲蛇是世界上已知最小的蛇类之一。它的体形非常微小，而且常常会在植物贸易过程中，随着花盆里的土壤被无意间传播到其他地方，所以它也有一个有趣的别称——“花盆蛇”。
钩盲蛇独特的生存方式让众多科学家为之着迷。在这个蛇类群体中，所有个体都是雌性，它们无需交配就能自我繁衍后代。也正因如此，科学家们长期以来一直密切关注着几个关键问题，比如其三倍体基因组的起源、亚基因组之间的兼容性，以及孤雌生殖是否会让这个物种走向进化的“死胡同”。
研究团队经过不懈努力，成功破译了钩盲蛇染色体级别的高质量基因组，并精准拆分出了三个亚基因组。他们发现，钩盲蛇的祖先基因组大约在4100万年前经历了一次快速的物种形成事件，这次事件导致了染色体融合的发生。
为了保证物种能够延续下去，这些“单身妈妈”在生殖过程中还会主动关闭部分基因功能。研究团队在研究中发现，钩盲蛇基因组中存在大量的假基因化现象，其中涉及免疫和精子发生相关基因。这些基因的假基因化或许有助于减少不同亚基因组之间的不兼容性，从而促进杂合基因组的形成，确保孤雌生殖能够顺利进行。
与此同时，研究团队通过对钩盲蛇卵巢等器官进行转录和表观遗传学分析，有了新的发现。他们发现钩盲蛇卵巢中DNA修复相关基因呈现特异高表达的状态，这可能在其减数分裂过程中发挥着重要作用，就好像为其配备了精准的“基因校对器”，保证了单性繁殖的质量。结合群体基因组分析，研究团队还发现，不同地理种群的钩盲蛇亚基因组拷贝数存在显著差异，并推测钩盲蛇孤雌生殖可能依赖于“减数分裂前内复制”的一种潜在机制。
中国科学院成都生物研究所研究员李家堂表示：“这项研究更新了学界‘孤雌生殖动物面临进化困境’的传统认知。”此次研究成果为我们理解动物孤雌生殖和多倍体形成机制提供了一个独特的视角，有助于我们了解动物多样化生殖方式的起源，也为探索其他类群的染色体演化历史和物种多样性保护提供了新的思路。
中国科学院成都生物研究所李家堂研究员团队对钩盲蛇的研究。钩盲蛇作为全球唯一专性孤雌生殖蛇类，无需雄性参与即可繁衍4000多万年。研究团队破译其基因组，发现其祖先基因组在约4100万年前经历物种形成事件导致染色体融合，还揭示了其在生殖过程中关闭部分基因功能、卵巢中DNA修复相关基因特异高表达等现象。该研究成果更新了传统认知，为相关领域研究提供了新思路。
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