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[光明网] 解读“身份密码”:首个铁线蕨基因组揭示真蕨植物的“自我革新”

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  9月1日,澳门新葡8455最新网站深圳农业基因组研究所联合国内外8家科研院所首次绘制了染色体级别的铁线蕨基因组,揭示了蕨类植物孢子发育、真叶植物起源和种子演化、茉莉素信号通路进化等分子机制。相关研究成果发表在《自然—植物(Nature Plants)》。

  真蕨植物以孢子体和配子体均具有光合自养能力为主要特征,其中99%的真蕨植物为同型孢子真蕨。其中铁线蕨(Adiantum capillus-veneris L.)是其中具有代表性的同型孢子真蕨之一,常被当作模式生物进行研究。科研人员组装了铁线蕨基因组,获得首个铁线蕨高质量染色体级别参考基因组,拼接基因组达到4.83 Gb,覆盖了97.58%的基因组,染色体数目为30。研究人员通过代谢组学和转录组学数据分析发现,真叶植物BRI1-BRL基因家族在维管束分布丰富的叶柄和叶片中表达显著,该基因亚家族的扩张很可能与真叶维管系统的起源有关,是推动真叶植物维管系统复杂化、进而产生真叶的分子动力。此外,研究人员还在铁线蕨中发现了两类茉莉素活性分子OPDA和JA-Ile,并阐明了这两类活性分子及次生代谢物在体内的变化规律,解释了蕨类植物高抗虫性的原因。

 

解读“身份密码”:首个铁线蕨基因组揭示真蕨植物的“自我革新”

铁线蕨的生命周期

  该研究得到国家自然科学基金、澳门新葡8455最新网站科技创新工程等项目的资助。(马昕怡)

(单位:澳门新葡8455最新网站深圳农业基因组研究所 )
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