光亮网讯(记者宋雅娟)11月5日,记者从中国农科院得悉,近来,该院生物技术研讨所谷晓峰课题组、张芃芃课题组与国表里科学家协作,取得了绿色植物界最陈旧单细胞轮藻(Mesostigma viride)的首个基因组,在表观组和转录组研讨中取得严重突破。研讨提醒了植物单细胞到多细胞进化和陆生植物来源的机制,补上了生命进化进程研讨中一向缺失的重要节点,对知道整个生命体系来源具有重要的理论和实践含义。该研讨成果在线发表于《尖端科学(Advanced Science)》。
中国农业科学院生物技术研讨所研讨员谷晓峰介绍,单细胞生物到多细胞生物的演化是生命进化史上的重要里程碑。现在学术界一般以为多细胞轮藻具有根茎叶的分解,是陆生植物的先人。迄今为止已报道基因组的陆生植物及轮藻都归于多细胞植物,而因为单细胞轮藻基因组、表观组等信息的缺失,科学家一向无法了解从单细胞到多细胞的进化及陆生植物的终极来源机制,极大约束了对陆生植物进化的研讨,以及经过比较物种进化对中心基因和表观调控因子的判定。
M.viride是现在已知的最陈旧单细胞轮藻,取得其基因组、转录组和表观组信息,是提醒整个植物来源和进化的要害节点,对解说地球生命进化史以及植物约10亿年前的前期分解具有重要含义。研讨人员拼装取得了高质量的M. viride 基因组,该基因组巨细为442 Mb,富含重复序列,并发现或许的基因组仿制事情。经过比较基因组剖析,进一步提醒了单细胞轮藻现已具有的很多和陆生植物性状相关的遗传信息,论述了光合途径进化、窘境呼应等多种机制。一起,研讨发现DNA胞嘧啶甲基化和小RNA等表观遗传润饰是低比及高级陆生植物进化进程中保存的基因转录调控方法,这对提醒植物生长发育、尤其是呼应外界各种钳制的应对机制含义严重。
该研讨不只提醒了植物从单细胞到多细胞的进化与陆生植物的来源机制,其论述的表观遗传调控基因表达、光合途径进化以及呼应窘境钳制等机制,将为高级植物如粮食作物抗逆、进步光合功率甚至品种改良方面的基础研讨和育种使用供给了新思路,具有重要的指导含义。