大气二氧化碳水平增加或改变植物进化路线

据美国物理学家组织网2月16日报道,密歇根大学最近一项研究指出,大气中二氧化碳水平增加导致全球变暖,可能影响植物与昆虫之间的相互作用,改变植物的进化路线。 自然界很多植物都能产生一些苦味毒素以保护自己不被昆虫吃掉,乳草也是其中之一。这种化学防御导致了植物和昆虫之间的长期斗争史,如马利筋乳草和吃它们的黑脉金斑蝶毛虫。蕾切尔·万尼特和马克·亨特对密歇根州北部的一种普通乳草叙利亚马利筋进行了调查,研究了不同基因的乳草种系对大气中二氧化碳浓度增加的不同反应,以及这种反应如何影响它们被昆虫吃掉的可能性。 研究人员在实验中不断增加二氧化碳浓度,观察乳草在生长、无性繁殖、产生化学和物理防御等方面受到的影响。尽管随二氧化碳浓度增加,所有乳草都长得更大,所有的种系生长繁殖都有所提高,但它们在抵抗食植昆虫的化学和物理防御方面却大不相同。尤其是它们产生的心脏毒素如强心甾烯类,某些乳草种系随着二氧化碳增加所产生的强心苷增加,而大部分种......阅读全文

大气二氧化碳水平增加或改变植物进化路线

  据美国物理学家组织网2月16日报道,密歇根大学最近一项研究指出,大气中二氧化碳水平增加导致全球变暖,可能影响植物与昆虫之间的相互作用,改变植物的进化路线。  自然界很多植物都能产生一些苦味毒素以保护自己不被昆虫吃掉,乳草也是其中之一。这种化学防御导致了植物和昆虫之间的长期斗争史,如马利

菊科植物为何是进化最为成功的植物?

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506504.shtm科技日报记者 马爱平菊科植物丰富的物种多样性和超强的环境适应性,常被视为在进化上最为成功的植物,但是其背后的分子遗传机制尚不明确。近日,北京市农林科学院杨效曾团队和北京大学李磊团队在权

菊科植物为何是进化最为成功的植物?

  菊科植物丰富的物种多样性和超强的环境适应性,常被视为在进化上最为成功的植物,但是其背后的分子遗传机制尚不明确。  近日,北京市农林科学院杨效曾团队和北京大学李磊团队在权威期刊《自然·通讯》上发表题为“Comparative genomics reveals a unique nitrogen-c

植物所在植物转座子进化方面取得进展

  转座子(Transposable elements,TEs)是较多生物基因组中主要的组成部分(在玉米中可达到80%以上)。与单碱基变异相比,转座子序列长、突变速率快,可更快速地产生大效应的突变。转座子能够通过多种机制影响基因的功能和生物的表型。尽管已有较多关于转座子的研究,但尚不清楚转座子对生物

植物所揭示裸子植物线粒体丢失基因的进化命运

  线粒体经内共生事件起源后,丢失了大量的基因,演变为半自主性细胞器。不同生物支系的线粒体基因组差异巨大,尤其是相较于动物和其他真核生物(其蛋白质编码基因含量较稳定),陆地植物的多个支系中线粒体基因的转移/丢失经常发生。因此,植物线粒体编码基因的组成以及丢失基因的进化命运引发关注。  裸子植物代表了

植物适应性进化研究获进展

  “进化是否可以预测”是生物学中的一个基本科学问题。大量观察和研究表明,不同物种或者同一物种的不同群体,可以在一定条件下独立进化出相似的表型。这种现象称为“平行进化”。由于探究同样的表型变异是否由同一个或同一群基因控制,可以在一定程度获取进化可预测性(predictability)的信息。因此,关

植物CPP基因家族的分子进化研究

实验概要类CPP基因家族(CPP-like gene family)属于一类成员数目较少的基因家族,该基因家族成员编码的蛋白质序列含有一到两个富含半耽氨酸的结构域,即CXC结构域。该基因家族在植物和动物中广泛存在,但是没有在酵母中发现。为了解CPP-like基因家族在植物中的进化规律,本研究

植物所等在植物适应性进化研究中取得进展

  在物种形成或物种入侵到新生境时,往往只涉及祖先物种里的少数群体或个体,从而导致形成的新物种或入侵群体的遗传多样性下降,即所谓“瓶颈效应”。尽管瓶颈效应使得新物种或入侵群体遗传多样性很低,但这些群体仍能够适应新生境。这种很低的遗传多样性和很强的适应能力之间的巨大反差被称为“生物入侵的遗传悖论”。对

科学家破解植物多倍化进化之谜

  中国农科院蔬菜花卉研究所王晓武团队和美国科学院院士迈克·菲林领导的团队合作,对植物基因组多倍化进化过程中基因分化和多基因组分化机理进行了研究。相关成果日前在线发表于美国《国家科学院院刊》。   植物在进化过程中通过基因组加倍(多倍化)的扩增方式,进行自我进化和适应自然环境。随着DNA测序技术的

研究揭示联合揭示被子植物早期进化

  被子植物也称开花植物,是地球上种类最繁多物种最丰富的植物类群,其产生和分化是陆生植物发展的重要阶段,但是它们早期分化的系统发育关系仍然不清楚,仍缺乏完整的基因组以厘清其进化关系。近日,四川大学、兰州大学、华北理工大学以及哈佛大学的研究人员合作,揭示被子植物早期进化。其研究成果《芡实和金鱼藻基因组

植物多组学比较和进化研究平台发布

近日,西北农林科技大学生命科学学院马闯教授团队发布了植物多组学数据跨物种比较和进化研究的在线分析平台,相关成果发表在Molecular Biology and Evolution上。进化是植物性状遗传多样性和适应生存环境的基础,而基因变异是物种进化的源动力。随着后基因组时代高通量技术的发展和应用,在

动植物正以进化适应气候变化

  联合早报报道 因为全球气候变暖,自然界的生物正面临越来越大的生存压力,英国几份科学杂志最近发表报告指出,一些动植物正发挥“适者生存”的本能,通过改变自身生长规律来适应环境的改变。   英国《皇家学会生物学分会学报》的最新报告说,美国杜克大学研究人员观察了落基山脉地区的芥末植株等植物从197

Nature:植物如何进化为对抗寒冷

  近期研究人员发现了植物如何进化为对抗寒冷天气的新线索。在12月22日的Nature杂志上发表的一项研究中,研究人员构建了超过32,000种开花植物的进化树——迄今最大时间刻度的进化树。通过将此进化树,与冷冻暴露记录和数千种植物的叶片/茎干数据进行比较,研究人员能够重现,当植物在全球范围内传播时,

武汉植物园裸子植物Rubisco酶的分子进化研究获进展

基于rbcL序列利用“宽松分子钟”模型重建的裸子植物系统发育关系图  近日,在武汉植物园种群遗传学学科组组长、中国科学院“百人计划”王艇研究员指导下,武汉植物园森林博士等人与国外专家Mario A Fares研究员、中山大学生命科学学院苏应娟教授课题组合作,在裸子植物Rubisco酶

新研究揭秘中国被子植物进化史

  英国《自然》杂志今天在线发表了中科院植物所研究员陈之端等完成的一项研究。在这篇题为《中国被子植物区系的进化史》的论文中,科研人员揭示了中国被子植物区系进化历史及多样性形成的时空格局。  陈之端团队与国内外团队合作,通过比较4个叶绿体基因和1个线粒体基因的序列差异,重建了中国被子植物的系统发育树。

18亿遗传密码重建开花植物进化树

为什么一项关于花花草草的研究,会被评价为“令人难以置信的成就”?英国皇家植物园领导的由279名科学家组成的国际团队,4月24日在《自然》杂志上发表了一篇新论文,公布了科学界对开花植物种系进化树的最新认识。这项研究利用了来自9500多个物种的18亿个遗传密码,覆盖了近8000个已知的开花植物属(约60

武汉植物园在植物NAC蛋白进化研究中取得新进展

     NAC蛋白是植物中最大的转录因子家族之一,广泛存在于陆生植物中。NAC蛋白参与植物生长发育和器官模式建成的许多特异方面。越来越多的研究表明,NAC蛋白在植物应答生物及非生物胁迫过程中发挥重要的作用。   中科院武汉植物园植物应用基因组学学科组博士研究生朱婷婷在彭俊华研究员

昆明植物所在高山植物进化适应机制研究中取得新进展

  高山地区环境恶劣,如生长季节短、低温、强降水、强紫外辐射等, 但是全球高山地区却拥有较高的生物多样性。这些植物如何在严酷的环境中实现成功繁殖,是进化生物学的热点问题,也是理解高山植物多样性形成机制的基础。面对这些胁迫因子,高山植物进化出了高度特化的结构,如温室结构、绵毛结构等,倍受广大植物学

版纳植物园揭示壳斗科植物的基因组大小进化

  物种的基因组大小是物种形成和多样化中最近处的性状。通过测定物种的基因组大小,有助于了解物种的染色体倍性和基因组进化,为全基因组测序提供基础数据,提高基因组多样性的生物信息学研究的效率。前人对植物基因组大小进化的研究多集中于温带草本类群,并且未与系统发育和地理分布相关联,对热带木本植物的基因组大小

中科院植物所植物适应性进化研究取得新进展

  中科院植物研究所郭亚龙研究组在研究中首次提供了在全基因组水平上开展植物平衡选择研究的案例。图片来源于网络  适应性是生物在变化多样的环境中生存所需的最基本能力,其中一个核心因素是遗传多样性的高低,丰富的遗传多样性是保证物种在变化多端的生态环境中生存繁衍的根本。中科院植物研究所郭亚龙研究组在研究中

昆明植物所等研究揭示水平基因转移促进陆生植物进化

  转基因食品的安全风险是当前的热议话题之一,然而在自然界里,物种间的基因转移可能频繁发生,并对不同物种的遗传进化有深刻的影响。近期的一项科学研究表明,在陆生植物起源演化的早期阶段,物种间的水平基因转移可能促进植物由水生环境向陆生环境转变。  水平基因转移(horizontal ge

昆明植物所在进化起源方向最新进展

在植物进化的特定时期,植物获得了生产结构丰富且功能多样的天然产物的能力,呈现出结构相似的天然产物集中于系统发育树上近源物种的分布特征。而部分结构相似的天然产物却零散地分布于系统发育树上远源物种中,如托品烷生物碱、类固醇和环烯醚萜等。当前,科学家主要通过单个酶的独立进化来阐明天然产物零散的分布特征。实

商业采挖影响高山植物的伪装色彩进化

  人类活动已经对自然造成了重大影响,重大到许多科学家投票赞成将这个时代划分为一个新的地质时代——人类世。桦尺蛾的体色便是教科书式的案例:潮湿的英国,树林里到处覆盖着灰白色的地衣,灰白色型的桦尺蛾个体在这样的环境中伪装很好,因此数量比深色型的个体更多。但工业革命时期,它们栖息的环境被黑色的烟尘遮盖,

STEME实现植物基因的定向进化和功能筛选

  遗传与变异是物种进化的基础。通过物理、化学方法(如辐射诱变、EMS诱变)产生全基因组的随机突变已经成为农作物育种的常规手段,但其中具有新型农艺性状突变体的筛选较为费时、费力。定向进化(Directed Evolution)则通过创制目标基因的突变文库,在施加一定选择压力下能够快速获得目的突变体。

华南植物园二型花柱进化研究取得进展

  从异花授粉向自花授粉的转变是植物交配系统的进化中最显著的一种。异花授粉为主的二型花柱多态性向自花授粉为主的同型花柱的进化是该转变的代表。这种交配系统的转变对种群的繁殖生态、谱系地理、群体遗传和进化产生了显著的影响。报春花属植物以中国西南山地为现代分布中心,历来是研究二型花柱进化的模式植物。其中,

植物所等在活化石植物分子进化速率研究中获进展

活化石是指起源古老,呈孑遗分布,并保留祖先形态特征的现存生物。这类生物通常有较低的分类多样性和孤立的系统位置,且通常濒临灭绝或者亟需保护。然而,目前对活化石,特别是植物活化石的分子进化和生态特性仍知之甚少。中国科学院植物研究所研究员王伟团队等以起源于白垩纪的活化石植物——领春木科(Eupteleac

植物所等在活化石植物分子进化速率研究中获进展

活化石是指起源古老,呈孑遗分布,并保留祖先形态特征的现存生物。这类生物通常有较低的分类多样性和孤立的系统位置,且通常濒临灭绝或者亟需保护。然而,目前对活化石,特别是植物活化石的分子进化和生态特性仍知之甚少。中国科学院植物研究所研究员王伟团队等以起源于白垩纪的活化石植物——领春木科(Eupteleac

植物所揭示古多倍化对被子植物适应性进化的贡献

  多倍化(polyploidy)或全基因组加倍(whole genome duplication, WGD)事件使基因组内的所有基因都发生重复,为生物进化提供了原始的遗传材料,被认为是进化的加速器。多倍体植物广泛存在于自然界中,如日常生活中的棉花、小麦、油菜等。前期研究发现多倍化在有花植物进化过程

武汉植物园发现蕨类植物叶绿体基因组进化的过渡形态

  目前已知的蕨类植物叶绿体基因组在组织结构上表现为两种基本类型:一是核心型,高等核心薄囊蕨类水龙骨目和树蕨目具此类型;另一是基部型,见于其他蕨类基部类群。与基部型相比,核心型叶绿体基因组的反向重复区和大单拷贝区的rpoB-psbZ区(BZ区)发生过复杂的基因组重排,同时它们还丢失了5个相同的tRN

基因组与植物进化研讨会在上海辰山植物园召开

  10月13日,The Symposium of Genomics and Plant Evolution (基因组与植物进化研讨会)在上海辰山植物园(中国科学院上海辰山植物科学研究中心)报告厅举行。会议旨在促进植物领域基因组学和系统进化研究的交流与合作,从而推动其进一步发展。来自全球25个科研机