文章图片
流苏马兜铃（①花②小苗③果④花的切面⑤根） 。 中科院植物所供图
“诱捕—囚禁—释放” ， 不同于其他木兰类植物 ， 马兜铃属植物的传粉系统具有极强的欺骗性 ， 独特的花形状是其引诱传粉者的重要“诱饵” 。 此外 ， 随着近年来关于马兜铃酸致癌相关论文的发表 ， 马兜铃这一古老的中草药也备受争议 。 “起底”马兜铃属植物的基因组变得更为急迫且重要 。
在9月2日发表于《自然—植物》的一项研究中 ， 中国科学院植物研究所（以下简称中科院植物所）研究员焦远年团队与合作者 ， 对流苏马兜铃进行了基因组测序和组装 ， 获得了高质量的参考基因组 ， 注释了21751个蛋白编码基因 。 研究人员分析认为 ， 流苏马兜铃有望成为木兰类模式植物 。
世界上的“第二个”
“花”是被子植物特有的 ， 因此 ， 被子植物也被称为有花植物 ， 是世界上最繁盛的植物类群 ， 目前超过35万种 ， 占据了地球植物的绝大部分 。
研究人员认为 ， 被子植物的起源和“千姿百态”的家族成员 ， 与其创新性新性状“花”的出现和多样化密切相关 ， 而它们遗传多样性的来源可能与现存被子植物及其祖先进化过程中发生的全基因组加倍（WGD）事件有关 。
此前 ， 科学家认为 ， 现存被子植物中唯一未发生支系特异多倍化的物种是最早分化出来的无油樟 。 如今 ， 这个“唯一”成为了过去式 。
在这项研究中 ， 焦远年团队通过基因组分析 ， 发现世界上除无油樟外 ， 第二个未经历过支系特异多倍化的测序物种——流苏马兜铃 。
“流苏马兜铃独特的基因组进化历史使其成为比较基因组学研究的一个重要对象 ， 为解析其他被子植物基因组的进化及被子植物祖先基因组特征等提供了重要参考 。 ”焦远年在接受《中国科学报》采访时表示 。
利用此参考基因组 ， 研究人员不仅准确定位了樟目和木兰目共享的全基因组加倍事件 ， 还发现了黑胡椒中前人未曾检测到的额外两次古老全基因组加倍事件 。
焦远年表示 ， 基因组中蕴含了生物体的遗传密码 ， 基因组的变化通常会伴随着生物体相关性状、适应性等的改变 。 “而被子植物经历了约2.5亿年的进化 ， 所属植物基因组都或多或少地发生了变化 ， 这使得准确推断各植物基因组的进化历史变得困难 。 ”
焦远年认为 ， 对被子植物祖先基因组特征的解析 ， 有利于通过比较分析揭示各类群及各植物基因组的进化 ， 更好地了解植物进化和多样化的遗传基础 。 “现在 ， 通过流苏马兜铃和无油樟这两个类似‘化石’状态的基因组 ， 可以让我们更准确地重构被子植物祖先基因组状态 。 ”
推荐阅读
- 快报|“他，是能成就导师的学生”
- 技术|“2”类医械有重大进展：神经介入产品井喷、基因测序弯道超车
- bug|这款小工具让你的Win10用上“Win11亚克力半透明菜单”
- 重大进展|“2”类医械有重大进展：神经介入产品井喷、基因测序弯道超车
- 历史|科普：詹姆斯·韦布空间望远镜——探索宇宙历史的“深空巨镜”
- 空间|（科技）科普：詹姆斯·韦布空间望远镜——探索宇宙历史的“深空巨镜”
- 精度|将建模速率提升10倍，消费级3D扫描仪Magic Swift在2021高交会大显“身手”
- 四平|智慧城市“奥斯卡”揭晓！祝贺柯桥客户荣获2021世界智慧城市治理大奖
- |南安市司法局“加减乘除” 打造最优法治营商环境
- ASUS|华硕预热ROG Flow Z13：称其是“全球最强悍的游戏平板”