基因组大小即物种单倍体的DNA含量,是一个物种基本的生物学特性,也是进化生物学领域的重要理论问题。物种基因组大小的进化包括适应性和非适应性等多种机制,但不同机制在基因组大小进化过程中的重要性却一直存在争议。
喀斯特地区是我国植物多样性和特有性的热点区域,迄今为止没有开展过该地区植物基因组大小变异及其进化机制的研究。报春苣苔属(Primulina)是一个我国华南喀斯特地区物种多样性异常丰富且高度特有的类群,又由于该属植物具有强烈的生境专化性,因而是一个研究基因组大小进化及环境适应的理想系统。
中国科学院华南植物园研究员康明等在广泛野外调查和取样的基础上,重建了报春苣苔属的系统发育关系,采用流式细胞仪报道了该属植物100多个物种234个居群的基因组大小和比叶面积(SLA),并首次报道了56个物种的染色体数目。在此基础上,采用系统发育比较生物学理论和方法,研究了基因组大小进化模式及其与生态环境因子的关系。研究结果发现,报春苣苔属植物的基因组大小变异受到强烈的系统发育影响;同时基因组大小与叶片功能性状(比叶面积)和纬度梯度下的气候因子显著相关,表明报春苣苔属植物的基因组大小变异具有环境适应性,基因组小的物种可能由于其对DNA合成必须元素(如N、P)的需求较少因而在低纬度的干热喀斯特生境中更具选择优势。这些研究结果表明报春苣苔属植物基因组大小的进化是中性进化和适应性进化共同作用的结果。
该研究结果已在线发表在国际学术期刊New Phytologist(doi: 10.1111/nph.12726)上。研究得到了国家自然科学基金项目(31270427)的资助。
报春苣苔属植物基因组大小(genome size)和比叶面积(SLA)在系统发育树上的分布
• 在美国人类遗传学会(ASHG)年会上,因美纳5碱基解决方案的早期试用客户——伦敦健康科学中心研究所将展示该技术在加速罕见病病例解析方面的强大潜力。• 因美纳专有的5碱基化学技术......
人类基因组中存在大量具有"跳跃"能力的逆转座子(retrotransposon)序列。在胚胎发育早期、免疫和神经系统等特定阶段和环境下,它们会被激活,发挥重要生理功能;在病毒感染、......
橡胶树是天然橡胶的主要来源。“橡胶树育种面临的主要困难在于周期长和效率低,通过常规育种方法将多抗、高产性状聚合往往需要30~40年。”中国热带农业科学院橡胶研究所研究员程汉告诉《中国科学报》。然而,目......
记者宋喜群、冯帆从山东农业大学获悉,该校农学院教授孔令让研究团队首次组装了小麦远缘杂交常用物种中间偃麦草和鹅观草染色体水平的高质量基因组序列,解析了二者基因组结构差异与独立多倍化演化路径,对两者携带的......
近日,中国农业科学院烟草研究所烟草功能基因组创新团队发现烟草分枝发育“开关基因”,预示着未来作物株型调控有了新靶点。相关研究成果发表在《植物生物技术》(PlantBiotechnologyJourna......
在全球森林退化加剧与气候变化威胁的背景下,以提升地上碳储量为目标的森林恢复策略面临着土壤碳库恢复滞后、生态系统多功能性提升不足等问题。中国科学院华南植物园科研团队联合德国、美国、捷克、荷兰和意大利等国......
近日,中国热带农业科学院热带生物技术研究所教授吕培涛在《生物技术通报(英文)》(aBIOTECH)发表了综述论文。文章系统阐述了RNA修饰在植物生命活动中的调控作用,深入解析了N6—甲基腺苷(m6A)......
齿肋赤藓(Syntrichiacaninervis)是极端耐干植物的典型代表,能够承受超过98%的细胞脱水,并在遇水后几秒钟恢复光合作用等生理活动,能够快速响应水分的变化。在植物应对水分变化过程中,蛋......
2025年8月15日,新华社客户端转发了《半月谈内部版》2025年第8期“讲述”栏目对植物中文学名系统创建人陈斌惠(也水君)的专访《给全球30万植物一个中文学名》,几个小时内浏览量突破100万人次。半......
薇甘菊作为全球十大最具危害的恶性入侵杂草之一,以其惊人的繁殖速度和强大的环境适应性,在亚洲、太平洋地区及中国华南地区造成严重生态破坏。然而,其基因组层面的适应性进化机制长期未被系统解析,制约了科学防控......