水生藻类基因组包含古代陆地植物基因
由日本金泽和神户大学以及德国马尔堡和弗赖堡大学领导的国际研究团队对来自与陆地植物密切相关的淡水绿藻海藻Chara braunii的基因组进行了测序和分析。通过将Chara的基因组与多个陆地植物基因组进行比较,科学家能够识别出许多起源于Chara和陆地植物共有的共同祖先的重要基因。该结果显示在该杂志细胞。
陆地植物与其5亿年前的水生亲属分开,是一组异常多样的生物。
对于植物而言,在陆地上生存需要一些新的进化创新。例如,他们必须开发能够从土壤中吸收养分的根系。
他们还需要能够在没有水的浮力帮助的情况下支撑自身重量的坚固的茎。
陆地植物的发展是为了应对这些和许多其他环境挑战,从而使它们今天在世界范围内丰富。
为了更好地理解使这种转变如此成功的遗传适应性,该团队解码了Chara braunii的基因组。
“最终有一个来自与陆地植物密切相关的藻类的基因组。这些信息将帮助我们了解哪些陆地植物功能真正新颖,“马里兰大学研究员Charles Delwiche教授说。
Chara braunii属于植物的一个分支,称为Charophytic藻类,是陆生植物最亲近的亲戚。
作为第一个对基因组进行测序的Charophytic藻类之一,Chara braunii已经获得了关于陆地植物如何从其水生祖先进化而来的重要信息。
“我们的数据显示,以前被认为是陆地植物典型的许多基因已经可以在这些藻类中找到,”资深作者马尔堡大学的Stefan Rensing教授说。
“这意味着陆地植物生长过程中出现的一些重要过程比以前认为的要古老得多。事实上,这些特征中的一些在陆地植物存在之前就已经发生了变化。“
“共有作者:Raer Hedrich教授,来自维尔茨堡大学的Rainer Hedrich教授说:”Chara braunii藻类的基因包含了迄今为止仅归属于陆地植物的众多进化创新。
Chara braunii拥有检测植物激素乙烯存在所需的所有基因。这种能力存在于所有陆地植物中,其中乙烯起着广泛的作用,从促进种子萌发到果实成熟时的信号传导。
“鉴于乙烯在植物中的作用很多,我们想知道乙烯信号通路何时起源,”共同作者马里兰大学的Caren Chang教授说。
“因为我们发现Chara braunii具有乙烯信号传导的所有专门基因,这意味着这种能力甚至比Chara braunii还要老。”
虽然Chara braunii可以对乙烯做出反应,但该团队还发现该物种缺乏制造激素所需的细胞途径的关键步骤。
Chara braunii与陆地植物共有的其他一些特征包括:卵子和精子细胞,它们允许植物制造可以分散在陆地上的种子;尖端生长,允许植物发育复杂的根,从土壤中获取营养;以及一些对植物细胞壁形成很重要的细胞机器,它可以让植物支撑自身的体重。
“大多数在吸收和分配营养物质方面发挥作用的基因也存在于Chara braunii的基因组中,”共同作者,维尔茨堡大学的Dirk Becker教授说。
“相比之下,在Chara尚未发现陆地植物根系中存在钾的高亲和力转运蛋白。这可能意味着钾在水中比在土壤中更容易获得。“
推荐内容
-
心理知识:经常生气的危害有哪些
现实生活中,我们很难揣测出一个人的心理活动。但是我们可以根据一些知识的细节,去假设判断一些人的心理,也包括对自己的心理的认知。...
-
喝王老吉可以延年益寿?一起来看
互联网时代,每个人都是信息传播者,但是我们必须清楚一点:在没有获得真正证实的消息之前,千万不能随意散播谣言,很容易造成以讹传讹...
-
真的存在抗癌食物?需要好好科普
生活中我们经常会听见各种各样的流言,但是只要我们用心去思考和辨认其实 不难发现这些谣言有很多破绽。所以今天,小编照常给大家辟谣一则
-
口感清甜的米酒是保健酒吗?大家都想知道
面对流言,希望我们第一时间想到的是寻找官方回应。而不是着急着把流言传播出去,毕竟现在网络相关的法律法规都出台了,网络上传播谣言...
-
心理知识:三个标准说明人生已成熟
现在的人们越来越物质化了,什么都要攀比,其实生活是自己的,过得开不开心只有自己知道。有时候我们真的不需要在意别人的眼光,做自己...
-
“局部减脂”能只瘦局部吗?真的假的?
当我们不知道一件事真假的时候,不防多等等官方的回应。因为信息碎片化,很多小伙伴现在上网很容易只看到事情的一面就下定论,其实很多...
-
生育支持政策应以家庭为单位
实施三孩生育政策能够积极应对生育水平持续走低的风险,长期看有利于改善人口年龄结构,扩大新增劳动力供给,减轻老年人口抚养比等
-
心理知识:性向测试:测测你是不是同性恋
心理活动是每个人都有的。然而这样一个别人不知道的思想角落,往往容易被他人忽视。所以我们自身必须时刻关注自己的内心需求,不能让自...
-
孩子过敏忍一忍就能好,这你也敢信?具体什么情况呢
互联网时代,每个人都是信息传播者,但是我们必须清楚一点:在没有获得真正证实的消息之前,千万不能随意散播谣言,很容易造成以讹传讹...
-
河南省、重庆市新冠病毒抗原检测价格项目每次5元
人民网3月22日 (记者乔业琼)为进一步优化新冠病毒检测策略,服务疫情防控需要,日前,国务院联防联控机制综合组研究决定在核酸检测基础