我國(guó)科學(xué)家揭示竹子莖稈快速生長(zhǎng)的機(jī)制
2021/11/15 14:00:14 來(lái)源:科技部生物中心
導(dǎo)言:竹子是一種獨(dú)特的禾本科植物,它的莖稈生長(zhǎng)迅速,如毛竹的幼嫩莖稈(筍)一天生長(zhǎng)可達(dá)1米。這種特性使其能夠與其他樹(shù)木競(jìng)爭(zhēng),從而適應(yīng)森林環(huán)境。以往對(duì)竹子木本莖快速生長(zhǎng)特性的研究主要集中在形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)和生理學(xué)方面。近期,我國(guó)科學(xué)家開(kāi)展了竹子新基因功能演化的研究,揭示了其莖稈快速生長(zhǎng)的遺傳機(jī)制,相關(guān)研究成果發(fā)表在《Molecular Biology and Evolution》期刊,標(biāo)題為“New Genes Interacted with Recent Whole Genome Duplicates in the Fast Stem Growth of Bamboos”。
竹子是一種獨(dú)特的禾本科植物,它的莖稈生長(zhǎng)迅速,如毛竹的幼嫩莖稈(筍)一天生長(zhǎng)可達(dá)1米。這種特性使其能夠與其他樹(shù)木競(jìng)爭(zhēng),從而適應(yīng)森林環(huán)境。以往對(duì)竹子木本莖快速生長(zhǎng)特性的研究主要集中在形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)和生理學(xué)方面。近期,我國(guó)科學(xué)家開(kāi)展了竹子新基因功能演化的研究,揭示了其莖稈快速生長(zhǎng)的遺傳機(jī)制,相關(guān)研究成果發(fā)表在《Molecular Biology and Evolution》期刊,標(biāo)題為“New Genes Interacted with Recent Whole Genome Duplicates in the Fast Stem Growth of Bamboos”。
科研人員對(duì)毛竹基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行基因組系統(tǒng)發(fā)育地層學(xué)(phylostratigraphy)和演化轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析,共鑒定出1622個(gè)近4600萬(wàn)年前出現(xiàn)的竹子孤兒基因(特有新基因),其中19個(gè)是從頭起源(de novo)基因。在以往對(duì)其他植物的研究中,新基因主要在繁殖組織中高表達(dá)。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),新基因在快速生長(zhǎng)的竹筍中高度表達(dá),并且表達(dá)量在快速生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)達(dá)到最高。研究還發(fā)現(xiàn),全基因組加倍(whole-genome duplicates,WGD)基因也在竹筍中特異性地高表達(dá),孤兒基因和WGD基因在莖稈快速生長(zhǎng)的共表達(dá)模塊中富集,它們可能通過(guò)共同作用重塑了莖稈生長(zhǎng)的表達(dá)網(wǎng)絡(luò),從而驅(qū)動(dòng)竹子快速生長(zhǎng)這一特性的形成。
論文鏈接:
https://academic.oup.com/mbe/advance-article/doi/10.1093/molbev/msab288/6377341
注:此研究成果摘自《Molecular Biology and Evolution》期刊原文章,文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng),僅供參考。
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