2017年10月5日《细胞》杂志上,国际研究组(由澳大利亚蒙纳士大学、日本京都大学和日立大学领导)分析了最早的苔藓Marchantia polymorpha的基因组序列,该苔藓保存了数百万年和跨植物谱系的基因,该结果对研究植物的进化有着重要的意义。
苔藓是在陆地上生活的最早的植物之一,代表着海洋藻类向土地植物的过渡。苔藓与陆地植物的基因组有很多相同的部分,而其他变化是由于进化、多倍体、基因交换等因素造成。研究者通过研究早期植物(苔藓)的基因组,来识别陆地植物基因的祖先基因,鉴别植物基因的功能,确定基因的工作原理,并通过植物病史中基因家族的进化历史来鉴定其他基因。
研究者对比苔藓基因组与其他早期植物发现,生长素激素(调节植物生长和发育)是进化中最重要的生化途径之一,研究还确定了一个最小但完整的生长素生物合成途径;研究组识别了编码产生“防晒剂”酶的基因,该基因作用使早期植物耐受紫外线;该团队的重要发现之一Marchantia中植物细胞壁发育相关酶的基因的多样性,说明了植物细胞壁对于陆地植物的重要性;该小组还发现了脱落酸(与保水和水分配相关)生物合成的同源基因。
从早期、简单的植物基因组的研究中,科学家们可以更容易地分析出复杂的植物中相关基因的功能,这将有助于解决全球生物能源和环境保护方面的问题。
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