巴西喙莎草会产生花粉、完成受精并结出种子，却能产生与母本基因型相同的后代。据IT之家10月4日报道，德国马克斯·普朗克植物育种研究所安德烈·马奎斯领导的国际团队发现，这种植物的雌雄减数分裂均完全缺乏同源染色体间的交叉互换，繁殖结果类似克隆。相关论文发表于《自然》。
研究的关键不是它不进行有性繁殖，而是有性繁殖过程中没有通常存在的DNA重组。同源染色体交换DNA片段，通常有助于产生遗传多样性并确保染色体正确分离。此前细胞学研究已提示巴西喙莎草的雄性减数分裂没有交叉互换，但雌性是否同样如此，以及它如何维持染色体传递和生育力，仍待解答。
团队结合了来自巴西9个植株的基因组组装、染色体成像、单个花粉核测序和控制杂交实验。在超过10000个花粉核中，研究人员未检测到任何交叉互换；雌性生殖途径中也没有染色体交换证据。据报道，这是首次在一个有性繁殖物种的雌雄双方同时记录到完全缺乏交叉互换。
这种植物维持染色体传递的能力，与其特殊的基因组结构有关。它的单倍体仅有两条染色体，着丝粒活性沿整条染色体分布，而非集中在单一区域。它还进行“反向减数分裂”：先分离姐妹染色单体，再在第二次分裂中分离同源染色体，顺序与经典减数分裂相反。
遗传过程也并非随机。研究发现，部分染色体因积累转座元件而变大，这些较大、重复序列丰富的染色体，在花粉和卵细胞中均被优先传递。科研人员将其描述为具有不对称性的减数分裂驱动机制。
不过，产生与母本基因型相同的后代，并不意味着所有种子都能存活。研究显示，受精后存在强烈选择，约87%的种子败育；只有重新形成亲本杂合染色体组合、保留两套不同基因组版本的后代才能存活。这一结果同时呈现了无重组有性繁殖的遗传特征及其生育力代价。