近日，中国农业科学院农业基因组研究所绿色轻简超等稻遗传解析与份子育种立异团队初次展现了拟南芥细胞器基因组的动态演化模式，绘制了线粒体及叶绿体基因组的邃密图谱。该研究证明，经由过程突变与恢复MSH1基因的功效可以驱动线粒体基因组重要构型的快速演化，为开发使用细胞器遗传资源提供理论支撑。相干研究结果发表于《基因组生物学》（Genome Biology）上。
试验中的拟南芥。中国农科院供图 ?
遗传变异是天然选择及顺应性进化的基础。于植物中，遗传物资不仅存于在细胞核中，还有漫衍在两个半自立的细胞器，别离是线粒体及质体（重要是叶绿体）中。细胞器基因组的演化动态对于在理解植物顺应与进化中的份子机制具备主要价值。
该研究经由过程阐发拟三木SEO-南芥近150份样本的细胞器基因组发明，线粒体及叶绿体的布局变异存于相似纪律，但演化速率差异显著。线粒体基因组中反复片断驱动的重组发生极快，致使其布局变化与其他变异类型“脱节”，甚至形成难以用传统要领于差别物种间比对于的繁杂布局。
研究还有发明了稀有的年夜型反复序列扩张与交融事务。经由过程侵扰及恢复一个核编码基因MSH1，可以孕育发生线粒体基因组的差别布局版本，而叶绿体基因组的布局于此历程中则体现出较强的不变性。
是以推测，细胞器DNA的自我修复机制可能鞭策细胞器基因组的快速演化。该研究为使用植物细胞器基因资源、改进作物特征提供了主要理论基础。
该研究获得国度天然科学基金、广东省基础与运用基础研究基金等项目的撑持。
相干论文信息：https://doi.org/10.1186/s13059-025-03717-0
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