高质量参考基因组揭示菟丝子寄生习性演化

2018-07-12 09:17:28 来源: 科技日报 作者: 赵汉斌

科技日报昆明7月11日电(记者赵汉斌)寄生植物独特的起源、演化和特殊生理生态长期以来吸引着众多研究者的目光。中国科学院昆明植物研究所研究人员以南方菟丝子为对象,通过全基因组和转录组测序,最新获得了首个寄生植物高质量参考基因组。研究结果已在线发表于《自然通讯》杂志。

自然界绝大部分植物都通过叶片的光合作用和根部的水分和营养吸收维持自养生存,而寄生植物则是一类通过寄生在自养植物上获取能量和营养的植物。旋花科茎寄生植物菟丝子寄生行为在实验室中方便控制和观察,近年来已成为探索寄生植物生理生态和进化生物学的重要研究对象。

为了解密菟丝子属植物的演化,同时也为以菟丝子为模型的寄生植物生理生态研究提供重要资源和基础,中国科学院昆明植物研究所吴建强研究组利用纯三代测序技术,获取了高质量南方菟丝子参考基因组,他们结合基因系统发育分析与共线性分析,发现菟丝子属与番薯属植物的共同祖先在约750万年前经历了一次全基因组三倍化加倍事件,神奇的是,随后菟丝子又经历了快速进化以及大规模的基因丢失。他们发现自养植物中保守的基因约11.7%在菟丝子基因组中发生了丢失,而丢失基因大部分与光合作用、根和叶的功能与发育、植物抵御逆境与胁迫和基因的转录调控等相关。这些在自养植物中非常重要的基因在菟丝子中的丢失,很可能与它的根与叶片的退化相关。菟丝子的寄生习性,离不开特有器官吸器的演化。

结合转录组数据、基因选择压力分析和基因家族扩张分析,研究者还找到了一系列可能与吸器功能和发育相关的基因。研究人员通过比较基因组学、分子进化等获得了大量信息,为了解寄生植物的演化、寄生植物与寄主间的相互作用提供了重要依据。

加载更多>>
责任编辑: 夏青
专题 更多>>
国内 更多>>

让智能机器人解围世界性...

2018年世界机器人大会8月15日在北京盛大召开,“机器人公共安全行业应用”专题论坛是本届大会开幕式当天在大...

奇石原创动画电影《石砺...

24日,“吉石(时)已到”六周年庆典暨奇石原创动画电影《石砺山河》项目启动仪式于北京园博园奇石园拉开序...

大咖共话工程教育:用正...

清华大学教育研究院副教授李锋亮指出,要想防止大面积“逃离工科”的现象,更为重要的是应该继续大力发展工...

2018中国医学人工智能大...

2018中国医学人工智能大会暨第一届人工智能高端论坛9月22日-23日在中国科学院大学雁栖湖校区举行。

AI翻译能“干掉”人类吗...

前段时间,科大讯飞传出所谓的“AI翻译骗局”。在某次大会上,其声称使用AI进行翻译,但实际上是对同声传译...

科报集萃 更多>>

绿水青山就是金山银山有...

9月22日,国家林业和草原局、北京大学共同主办绿水青山就是金山银山有效实现途径研讨会,研究总结践行绿水青...

AI加持让机器人拥有学习...

继2018年8月推出赋能商家服务的店小蜜商业版之后,在2018云栖大会上,阿里巴巴正式发布了升级版云小蜜——智...

“石墨烯+大数据”让生活...

在9月19-23日举行的第20届中国国际工业博览会上,由东华大学信息科学与技术学院副院长、数字化纺织服装技术...

同济大学25项科创新成果...

具有“消能+承载”双功能、领先国际的金属构件及其高性能减震结构,可高效深度处理焦化废水的新型复合药剂...