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科学家研究发现首个铁线蕨基因组揭示真叶植物起源和茉莉素进化等分子机制

信息来源:农业科技信息网  发布时间: 2022-09-14   点击数:保护视力色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)

9月1日,中国农业科学院深圳农业基因组研究所联合国内外8家科研院所首次绘制了染色体级别的铁线蕨基因组,揭示了蕨类植物孢子发育、真叶植物起源和种子演化、茉莉素信号通路进化等分子机制。相关研究成果发表在《自然—植物(Nature Plants)》。

真蕨植物以孢子体和配子体均具有光合自养能力为主要特征,其中99%的真蕨植物为同型孢子真蕨。其中铁线蕨(Adiantum capillus-veneris L.)是其中具有代表性的同型孢子真蕨之一,常被当作模式生物进行研究。科研人员组装了铁线蕨基因组,获得首个铁线蕨高质量染色体级别参考基因组,拼接基因组达到4.83 Gb,覆盖了97.58%的基因组,染色体数目为30。研究人员通过代谢组学和转录组学数据分析发现,真叶植物BRI1-BRL基因家族在维管束分布丰富的叶柄和叶片中表达显著,该基因亚家族的扩张很可能与真叶维管系统的起源有关,是推动真叶植物维管系统复杂化、进而产生真叶的分子动力。此外,研究人员还在铁线蕨中发现了两类茉莉素活性分子OPDA和JA-Ile,并阐明了这两类活性分子及次生代谢物在体内的变化规律,解释了蕨类植物高抗虫性的原因。