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科学家破解陆生植物起源“密码”

发稿时间:2019-11-05 12:51:14 来源: 中国青年报客户端 中国青年网

  中国青年报客户端北京11月5日电 (中国青年报·中国青年网记者 邱晨辉)记者今天从中国农科院获悉,该院生物技术研究所谷晓峰课题组、张芃芃课题组与国内外科学家合作,获得了绿色植物界最古老单细胞轮藻——Mesostigma viride的首个基因组,揭示了植物单细胞到多细胞进化和陆生植物起源的机制,填补了生命进化过程研究中一直缺失的重要节点。

这一研究成果论文已于近日在线发表于国际学术期刊《尖端科学》(Advanced Science)。

据谷晓峰介绍,单细胞生物到多细胞生物的演化是生命进化史上的重要里程碑。目前学术界一般认为多细胞轮藻具备根茎叶的分化,是陆生植物的祖先。迄今为止已报道基因组的陆生植物及轮藻都属于多细胞植物,而由于单细胞轮藻基因组、表观组等信息的缺失,科学家一直无法了解从单细胞到多细胞的进化及陆生植物的终极起源机制,极大限制了对陆生植物进化的研究,以及通过比较物种进化对核心基因和表观调控因子的鉴定。

Mesostigma viride是目前已知的最古老单细胞轮藻,获得其基因组、转录组和表观组信息,是揭示整个植物起源和进化的关键节点,对解释地球生命进化史以及植物约10亿年前的早期分化具有重要意义。研究人员组装获得了高质量的Mesostigma viride基因组,该基因组大小为442 Mb,富含重复序列,并发现可能的基因组复制事件。通过比较基因组分析,进一步揭示了单细胞轮藻已经拥有的大量和陆生植物性状相关的遗传信息,阐述了光合途径进化、逆境响应等多种机制。

来自中国农科院的消息称,这一研究还将为高等植物如粮食作物抗逆、提高光合效率,乃至品种改良方面的基础研究和育种应用提供新的思路。

(教育科学部编辑)

原标题:科学家破解陆生植物起源“密码”
责任编辑:工蚁
 
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