我国科学家破解秋海棠属多样性形成及适应性进化机制

2024-11-04 17:44:51   阅客

深圳仙湖植物园与华大生命科学研究院联手,揭开了秋海棠物种多样性之谜,其研究成果为理解植物进化和适应机制提供了新的视角,也为未来的育种工作带来启示。

我国科学家破解秋海棠属多样性形成及适应性进化机制

秋海棠属,拥有超过2000个物种,是世界上物种最丰富的植物类群之一,一直是全球科学家关注的焦点。仙湖植物园保育着400多种秋海棠属植物,位居国内前列,为此次研究提供了丰富的资源。

我国科学家破解秋海棠属多样性形成及适应性进化机制

此次研究团队由仙湖植物园张寿洲研究员和华大生命科学研究院刘欢研究员领衔,联合中科院西双版纳热带植物园、中科院植物研究所,以及英国爱丁堡皇家植物园、新加坡植物园等国内外机构,完成了对桑寄生状秋海棠、铁十字秋海棠、黑武士秋海棠和盾叶秋海棠的全基因组测序组装,并对全球74个代表性品种进行了浅层基因组测序。

我国科学家破解秋海棠属多样性形成及适应性进化机制

研究人员表示,秋海棠的基因组组装质量非常高,完整度均在91%以上,这为后续的功能基因组学研究和分子育种提供了坚实的基础。正如“工欲善其事,必先利其器”,高质量的基因组图谱如同精密的仪器,助力科研人员深入探索秋海棠的奥秘。

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研究发现,大约3500万年前,正值全球气温骤降时期,秋海棠属植物经历了一次特有的全基因组加倍事件。这就好比在逆境中,生物进化出了更强大的“武器”,以适应新的生存环境。这可能正是秋海棠物种多样性爆发的关键因素。

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此外,研究还表明,杂交和基因渐渗也对秋海棠的多样性形成贡献显著,尤其是在美洲的品种中,可能发生过多次杂交事件,这如同不同文化之间的交流融合,最终形成了丰富多彩的文明。

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研究还发现,转座子在秋海棠基因组中占比很高,且不同物种之间差异较大,这些转座子倾向于插入与胁迫反应相关的基因中,这揭示了转座子与秋海棠物种形成和适应性之间的密切关系,正如环境的变迁会促使生物做出相应的调整以更好地生存。

责任编辑:吴玉蓉 K1365
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