科学家破译菟丝子基因组密码 揭开寄生植物“身
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烛光新闻网
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2018-08-15 10:27

  新华社昆明7月13日电(记者岳冉冉)我国科学家成功破译了寄生植物南方菟丝子的全基因组密码,发现它在进化中经历了大规模基因丢失事件,这些丢失的基因与其特殊的植物形态和生活方式有关。这一成果近日发表于国际期刊《自然通讯》上。

  论文通讯作者、中科院昆明植物研究所研究员吴建强介绍,在自然界中,绝大部分植物都是通过叶片的光合作用、根部吸收水分及养分维持生存,这些植物被称作“自养植物”。寄生植物则是通过叫作“吸器”的器官从自养植物上获取养分。人们常会看到一些淡黄色或绿色的藤状、没有叶片和根的植物,缠绕在自养植物上,这就是寄生植物中常见的“菟丝子”。

  吴建强团队用一年半时间成功破译了南方菟丝子的全基因组密码,揭开了寄生植物起源和演化的“身世”。“菟丝子属植物与番薯属植物是近亲,它们共同的祖先生活在约3300万年前,之后菟丝子开始快速进化,并经历了剧烈的基因丢失事件。”吴建强说。

  研究者用精确的生物信息学分析法,对南方菟丝子的基因丢失进行了系统分析,结果发现自养植物中约11.7%的基因在菟丝子基因组中全都不见了。这些丢失的基因大多与光合作用、根和叶的功能发育等相关。

  “有趣的是,南方菟丝子还丢失了重要的开花决定基因。这很可能与菟丝子根和叶片的退化相关。”吴建强说。

  此外,团队还找到了一系列可能与南方菟丝子“吸器”功能和发育相关的基因。

  这项成果为学界了解寄生植物的演化及生理生态提供了重要基础。

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