于国度天然科学基金等项目的资助下，中国科学院华南植物园研究员康明/王静团队与比利时根特年夜学传授Yves Van de Peer团队互助，借助树蕨基因组多样性研究，乐成破译“活化石”植物桫椤科树蕨历经亿万年的演化之谜。相干结果近日发表在《份子生物与进化》（Molecular Biology and Evolution）。
桫椤科树蕨是蕨类植物中典型的古老余存类群，因发源古老及怪异的树形而备受存眷。其宏不雅形态自侏罗纪以来高度守旧，被誉为恐龙时代“活化石”。只管形态演化迟缓，该类群却体现出富厚的物种多样性和较强的情况顺应能力，乐成应答亿万年纪次情况巨变，激发了进化生物学中持久未解的谜题：为什么这些类群能于连结不变形状的同时，具有云云强盛的保存韧性？
桫椤科植物的WGD事务和后续基因保留。研究团队供图，下同 ?
为解开这一谜题，研究团队构建了差别生态型（典型乔木状树形以和无显著树干的非树形）桫椤科植物的高质量基因组图谱。经由过程整合比力基因组学与转录组学的要领，对于桫椤科植物的基因组演化机制睁开了深度解析。
研究成果显示，于整个树蕨谱系份子进化速度相对于迟缓的配景下，约1.54亿年前，树蕨发生了一次全基因组复制（WGD）事务，且这是整个谱系同享三木SEO-的独一一次WGD事务。这次事务为树蕨带来了两重顺应上风，不仅使先人树蕨可以或许顺应侏罗纪晚期的情况巨变，还有为后期的物种多样化奠基了遗传基础。
进一步研究发明，典型树形物种优先保留了与细胞壁合成及木质化相干的基因，以此强化自身的支撑布局；而非树形物种则更多地保留了代谢与防备相干基因，从而加强了保存韧性。此外，转座子元件的连续发作鞭策了基因组布局的动态变化，包括基因组巨细的显著变异以和染色体重排，成为局部快速演化的焦点驱动力。
桫椤科植物基因组多样性。 ?
该研究还有展现，乔木状的表型立异并不是简朴依靠在WGD滞留基因的剂量，而是更依靠在繁杂的转录调控机制。这类机制可能经由过程协同木质素合成与光感知历程，进一步促成了树蕨于被子植物主导的林下情况中的顺应。基在此，该研究将传统认知中活化石植物“演化阻滞”的不雅念，从头界说为一种基因组的动态均衡。宏不雅进化缓慢配景下的基因组可塑性与局部立异，恰是树蕨乐成超过亿万年地质变迁的演化要害地点。
研究职员暗示，该研究结果意义庞大，不仅为桫椤科珍稀“活化石”蕨类植物的掩护研究提供了主要的基因组资源，同时也为理解古老余存植物的持久存续与演化构建了全新的理论框架。
相干论文信息：https://doi.org/10.1093/molbev/msaf247
版权声明：凡本网注明“来历：中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品，网站转载，请于正文上方注明来历及作者，且不患上对于内容作本色性改动；微信公家号、头条号等新媒体平台，转载请接洽授权。邮箱：shouquan@stimes.cn。-bevictor伟德官网
