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      D絲子基因組測序揭示了植物寄生的進化
      
			
      
				2019-04-09 14:39:35
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      大多數(shù)植物用它們的葉子吸收陽光和二氧化碳，通過根從土壤中吸收水分和礦物質(zhì)，并且完全是自養(yǎng)的。然而，寄生植物是一類特殊的植物，從其他植物中提取水分和養(yǎng)分。植物寄生的起源和演變以及寄生植物的特定生理和生態(tài)學是非常有趣的話題，還有待研究。
      

      D絲子基因組測序揭示了植物寄生的進化
      

      D絲子(Cuscuta spp。，Convolvulaceae)是全球分布的全寄生蟲(即，它們不進行或很少進行光合作用)，它們是根和無葉的。近年來，d絲子已成為研究寄生植物的重要模型(圖)。為了深入了解菟絲子的發(fā)展，并為研究生理和寄生的生態(tài)環(huán)境提供了重要的資源植物，吳建強博士從中國科學院昆明動物研究所，中國院士，結(jié)合PacBio測序和Illumina的轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)實驗室獲得D絲子Cuscuta australis的高質(zhì)量基因組。
      

      WU的實驗室進一步對C. australis基因組進行了比較基因組和分子進化分析。研究人員在這種寄生蟲中發(fā)現(xiàn)了一種有趣的基因組進化模式。
      

      利用全基因組系統(tǒng)發(fā)育分析和同線信息，他們發(fā)現(xiàn)C絲子的祖先在7.5億年前從C絲子和I菜的共同祖先中分離出來，共同的祖先經(jīng)歷了基因組三倍體事件。C絲子基因組隨后迅速進化，許多基因在進化過程中丟失。
      

      科學家們開發(fā)了一種嚴格而精確的生物信息管道來篩選C. australis基因組中丟失的基因。他們發(fā)現(xiàn)自交系植物中約有11.7%的保守基因不存在于C. australis基因組中，許多缺失的基因?qū)夂献饔?，根和葉的功能，對環(huán)境脅迫的抗性和調(diào)節(jié)具有重要作用。轉(zhuǎn)錄。
      

      有趣的是，幾個對開花時間控制至關(guān)重要的基因也缺失，例如FLC，F(xiàn)RI，SVP，AGL17和CO?；蛉笔cd絲子中的主要身體計劃變化相關(guān)?？茖W家們還研究了與吸器(一種寄生蟲特異性器官)的進化相關(guān)的可能基因。他們發(fā)現(xiàn)，大氣中約1/3的高表達基因也在自養(yǎng)植物的根中強烈表達。
      

      來自轉(zhuǎn)錄組學數(shù)據(jù)，陽性選擇和具有擴展成員的基因家族的證據(jù)表明，許多基因可能參與吸器形成，包括果膠酯酶，絲氨酸羧肽酶和轉(zhuǎn)運蛋白，以及功能未知的新基因。
      
			

			
        
      
			
      
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