2019-11-18 09:18:14 李麗穎
本網(wǎng)訊（記者 李麗穎）近日，國際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》在線發(fā)表中國農(nóng)科院深圳基因組所程時鋒團(tuán)隊有關(guān)植物祖先陸地化研究的最新成果：陸地植物的共同祖先，是一個“未上岸先適應(yīng)”的單細(xì)胞綠藻。
該團(tuán)隊與來自德國、加拿大、俄羅斯和深圳華大基因的科學(xué)家聯(lián)合，首次報道了陸地植物祖先在5億年前突破干旱適應(yīng)成功登陸的分子機(jī)制，揭示了它“借用”土壤細(xì)菌基因的遺傳物質(zhì)創(chuàng)新以驅(qū)動漫長的陸地化進(jìn)程。這就解開了科學(xué)界爭議已久的陸地植物共同祖先起源之謎。
此前，科學(xué)家們明確，陸地植物的祖先來自江河湖海，從水生到陸生，從簡單到復(fù)雜的演化過程中，經(jīng)歷過很多重要的進(jìn)化創(chuàng)新。程時峰團(tuán)隊通過系統(tǒng)研究，證明了一種水生的單細(xì)胞綠藻Spirogloea muscicola是所有陸地植物最近緣的共同祖先。他們發(fā)現(xiàn)，許多之前被認(rèn)為是陸地植物才有的基因，在該綠藻基因組上都能找到起源的“根”。
同時，該研究發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)化過程中，為了適應(yīng)陸地環(huán)境，陸地植物的共同祖先從土壤細(xì)菌中“借”來了兩個關(guān)鍵基因：GRAS和PYL，這是大自然自發(fā)的“遺傳工程事件”，也是陸地植物祖先適應(yīng)陸地生境的關(guān)鍵分子驅(qū)動力。此前這兩個關(guān)鍵基因一直被認(rèn)為是陸地植物所特有的?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)這次水平基因轉(zhuǎn)移事件發(fā)生的時間約為6億年前，與植物陸地化上岸前的化石時間相吻合。
基因組所程時鋒研究員為該文第一作者，德國科隆大學(xué)Michael Melkonian教授以及加拿大阿爾伯塔大學(xué)Gane Ka-Shu Wong教授為該文共同通訊作者，基因組所程時鋒團(tuán)隊冼文飛實習(xí)研究員為共同第一作者。項目受到深圳市科創(chuàng)委、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程、廣東省嶺南實驗室和華大基因的資助。
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