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植物祖先开始与土壤细菌相互作用

时间:2021-06-15 13:33  来源:www.jxpfk.com  

根据转录组图集1,000种绿色植物,全基因组多倍体事件在藻类中极为罕见,然而, 散居的一些样本具有丰富的多倍体信号,可以检测到。这也首次揭示了陆地植物的祖先“借用”了土壤细菌基因的遗传物质创新。

光合作用的真核生物起源于海洋中约1种。

植物分类学家和进化论者都进行了不同的研究,我分析了最简单的原始基础陆地植物,像苔藓/金银花植物。

“在基因组学时代,系统的比较进化基因组学是从遗传水平探索祖先植物陆地化的分子基础的有力策略。

11月14日发表在cell上的最新研究结果回答了这些问题。“这实际上是在植物的共同祖先自然发生的'基因工程事件'。

“基因或整个基因组的重复是生命从简单进化到复杂的重要驱动力之一。”

在翡翠藻类和陆地植物共有的大量基因中,两个基因家族 鹅肝和幽门, 引起了广泛关注。许多转录因子被认为是陆地植物特有的。

科学家认为,以前认为一系列陆地植物特有的核心基因,E.G, 植物激素具有很强的抗压力和抗旱性,极强的抗紫外线能力,并与细菌/真菌共生, 还有很多。

单细胞绿藻螺旋藻从未进入科学家的视野。

“植物的陆地化已深刻改变了整个生态系统,它是地球表面“绿化”和多样性激增的起点,为了更高的生活 包括我们它为包括氧气在内的生存和发展提供了必要的基础。这促进了长期的陆地化进程。例如复杂的性格或胚芽鞘, 一个更简单的分支,靠近陆地植物和植物科。在潮起潮落的时候,在沧桑中,一些地理栖息地经常枯竭,例如形成小水坑, 河床, 海泥 等等。

科学家发现,翡翠藻类中的这两个关键基因是从土壤细菌中“借来”的。

程世峰的团队是中国农业科学院基因组研究所的研究员。来自加拿大的德国科学家, 俄罗斯和俄罗斯共同展示了一种新发现的单细胞绿藻, 螺旋藻它是所有陆地植物的共同祖先。

通过系统分类和比较进化基因组学研究,已经确认的是,螺旋藻是在新近确定的螺旋藻分类学中报告的第一个新物种。“程世峰说,通过分子系统进化分析, 我们发现这起源于6亿年前土壤细菌的水平基因转移事件。 食物, 营养和天然药物。

“在着陆之前,侨民的基因组和遗传代谢方面已有相当大的基因组创新。 化石证据表明,大约5至6亿年前,某种绿藻成功地抵抗了干旱的生活环境,登高土地,成为陆地植物的祖先。散居者可能有频繁的全基因组复制事件,适应陆地环境是需要进一步研究的主题。函数“通用”,它与许多重要的代谢途径有关,E.G, 植物生长和抗逆性。 pyl基因是重组酸aba遗传途径中的重要受体因子

陆地植物祖先的起源是陆地化,它涉及许多遗传创新和基因家族扩展,这是植物进化的关键步骤。

土壤细菌的“借来”关键基因

绿藻和陆地植物的祖先演变成树木。000种绿色植物,最近发表在《自然》杂志上。这个新发现的物种就像散居国外的大多数物种一样。它以单细胞或简单丝状形式存在。小球藻。

“当我们无法在正确的系统发育树上找到正确的物种时,许多生物学和进化问题无法很好地回答”,程世峰说 “找出5亿年前植物祖先陆地化的分子机制。“程世峰认为,从自然界中的各种物种资源中获取灵感,进行目标功能基因的筛选和挖掘,这是当今农业育种者必须面对的重要内容。梅尔科尼安说。 一个是甜心,b是鞘翅目,c是一种细菌,d是苔藓。这是一件困难但非常有趣的事情。; 在这些陆生植物的祖先中发现了许多新特性的起源基因。500亿年前,它在有光和水的地方壮成长。图片由基因组提供

由于以前的研究永远无法想象会出现类似苔藓的复杂错误, chara或鞘翅目, 更像高等植物一样,是其陆地植物的祖先。它的祖先的“根”可以在这种绿藻的基因组中找到。

黄解释说,过去的大多数研究都集中在淡水或部分土地上的海藻。植物区域化是一个漫长而复杂的进化过程。已经获得了许多新的基因或家族扩增,基因材料已准备好适应地球上的生命。”程世峰说。人们通常称其为“转基因”事件,它也是陆生植物祖先适应陆生生境的关键分子驱动力。在接下来的5亿年里,绿色植物逐渐占据地球并发挥着极其重要的作用。自那以后,地球正在慢慢变成绿色,千变万化的陆地植物,并支持整个陆生动物系统,包括人类。

迈克尔·梅尔科尼亚(Michael mellkonia)的介绍, 该论文的通讯作者和科隆大学的教授, 德国,学校的藻类中心提供两种类型的螺旋藻和中肠蓝细菌,在华大基因完成了全基因组研究。“获得嘉树旺说, 该论文的通讯作者,艾伯塔大学教授, 加拿大。

陆地植物祖先的奥秘

然而,现有陆地植物的共同祖先来自哪一组?第一批真正的绿色植物是如何从水生植物逐步进化为陆生植物并成功适应的?关于这个长期存在争议的问题,科学家永不停止质疑。植物祖先开始与土壤细菌相互作用,并开发获取营养的新方法,逐渐使第一批陆地植物及其后代具有适应恶劣环境的能力,最终形成了我们今天看到的丰富多样的陆地植物群落。

据报道, 陆地植物的祖先突破了干旱适应的分子机制。成功登陆5亿年前。

科学家认为,这种水平基因转移事件是陆地植物祖先功能和适应性“历史性飞跃”的关键一步。它与植物陆地化事件的化石时间相吻合。图片由基因组提供

此外,研究小组在其基因组中发现了一个重要的近期全基因组三重事件。在水中生活了十亿年 生活克服了困难,降落在地面上。,这个新发现的物种大量存在,它的细胞壁也更靠近陆地植物。

单个单元“着陆前已适应”

Gras是植物研究中的明星基因之一。 程世峰 该论文的第一作者, 告诉《中国科学日报》,研究团队的另一项工作是对1个转录组的进化分析。

但是几乎所有的化石和分子证据都表明,现有陆地植物的起源来自一次着陆事件,他们的共同祖先属于一个叫做链霉菌的分支。科学家发现,在植物的整个进化过程中,“大跃进”转型有很多时期,灿烂的起源, 种子的起源 血管束的起源 等等。

当然,在过去数十亿年的生命进化过程中,许多种类的光合作用真核生物被复原和适应所破坏,已成功登录。

。它也是起源于分散国家的第一个基本物种,陆地植物的最接近的共同祖先



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