我国学者揭示基因数目减少在植物适应性进化中的作用
一般认为,基因数目的增加,例如基因重复或者形成全新基因,对于生物生存繁衍具有重要意义。然而,基因数目减少同样也能产生重要的遗传变异,进而对生物的生存及繁衍产生积极的效果。这一事实在以往并未得到充分关注。而以“减少就是增加”(less is more)为代表的假说,则提出了基因的假基因化或丢失等基因数目减少事件与增加事件一样重要。但是,这一假说的科学证据有待发掘,特别是假基因化在生物进化中的实际作用及其意义仍不清楚。 中国科学院植物研究所郭亚龙研究组与中科院动物所张勇研究员、美国Salk研究所Wolfgang Busch教授合作,利用拟南芥的群体基因组数据,运用群体遗传学及数量遗传学的方法,对“减少就是增加”假说进行了验证。研究人员发现,假基因化对表型变异非常关键, 1%的假基因化变异在群体里受到正选择,表明假基因化与基因重复一样,与适应性进化密切相关。在1000多个全球分布的拟南芥自然品系的基因组中,有34%的基因没有发生......阅读全文
我国学者揭示基因数目减少在植物适应性进化中的作用
一般认为,基因数目的增加,例如基因重复或者形成全新基因,对于生物生存繁衍具有重要意义。然而,基因数目减少同样也能产生重要的遗传变异,进而对生物的生存及繁衍产生积极的效果。这一事实在以往并未得到充分关注。而以“减少就是增加”(less is more)为代表的假说,则提出了基因的假基因化或丢失等基
染色体数目变异实验
实验方法原理:植物染色体数目一般为二倍体(2n),但是在自然条件下和人工条件下可以诱发染色体数目的变异。染色体数目变异分为整倍性变异和非整倍性变异。整倍性变异有同源多倍体变异和异源多倍体变异。非整倍性变异有单体、缺体、三体、四体等。由于染色体数目的变异可以导致有丝分裂和减数分裂过程出现不正常的细胞学
染色体数目变异实验
实验方法原理植物染色体数目一般为二倍体(2n),但是在自然条件下和人工条件下可以诱发染色体数目的变异。染色体数目变异分为整倍性变异和非整倍性变异。整倍性变异有同源多倍体变异和异源多倍体变异。非整倍性变异有单体、缺体、三体、四体等。由于染色体数目的变异可以导致有丝分裂和减数分裂过程出现不正常的细胞学行
染色体数目变异实验
实验方法原理 植物染色体数目一般为二倍体(2n),但是在自然条件下和人工条件下可以诱发染色体数目的变异。染色体数目变异分为整倍性变异和非整倍性变异。整倍性变异有同源多倍体变异和异源多倍体变异。非整倍性变异有单体、缺体、三体、四体等。由于染色体数目的变异可以导致有丝分裂和减数分裂过程出现不正常的细胞学
自闭症相关基因变异有助大脑进化
美国耶鲁大学研究人员27日在《公共科学图书馆·遗传学》杂志上发表论文称,与自闭症相关的遗传变异可能是人类进化过程中的一种积极选择,因为这些变异也有助于增强人的认知能力。 人类在漫长的进化过程中,产生了很多的基因变异,这些变异对人类遗传特征的影响有的是积极的,有的是消极的。那些对人类繁衍有负面影
全基因组测序揭示喀斯特植物适应性进化机制
中国南方喀斯特起源古老、分布广泛,被认为是生态与进化研究的“天然实验室”。中国科学院华南植物园研究员康明团队等完成了首个喀斯特植物怀集报春苣苔的全基因组测序。相关研究近日在线发表于《新植物学家》。 喀斯特植物是我国植物多样性和特有性的重要组成部分,但迄今为止对喀斯特植物的多样性起源和适应性进
花椒基因组进化和适应性演化研究获进展
中国热带农业科学院香料饮料研究所(以下简称香饮所)热带香辛饮料种质资源研究室在中国花椒基因组进化和适应性演化研究方面取得重要进展。研究团队在实现竹叶花椒和红花椒基因组的高质量拼接和染色体锚定的基础上,揭示了花椒独特的花器官退化、利己素合成和适应性表型创新的遗传基础,表明花椒基因组进化和表型创新与晚新
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
研究揭示植物基因组倍性变化和适应性进化机制
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/518047.shtm
解析斑鳖的全基因组序列及其适应性进化基础
斑鳖(Rafetus swinhoei)是目前地球上现存体型最大的鳖类物种,其背甲长度可达1.5米、体重可达115公斤。此外,斑鳖也是全球目前最濒危的龟鳖类物种。在2019年初,全球已经明确记录的斑鳖个体仅仅只有4只。然而,2019年4月13日,我国的雌性个体意外死亡(这也是当时全球唯一确定性别
研究揭示植物基因组倍性变化和适应性进化机制
日,中山大学生命科学学院教授施苏华、副教授何子文团队以红树植物杯萼海桑所在支系为对象,全面分析基因组进化轨迹,探索倍性变化(多倍化-重二倍化过程)在基因组进化中的作用,研究全球气候变化背景下的植物适应性进化机制。相关成果发表于《自然-通讯》。 该研究基于高质量的基因组数据,使用共线性分析、非同
研究显示夏尔巴人线粒体基因具有高海拔适应性变异
每年5月的珠峰登山季,夏尔巴人以高山协作和高山向导的身份为攀登者提供服务,主要承担物资搬运、营地建设、路线保修、架设安全绳、带领攀登,还兼顾高山救援、高山摄像拍照、气象服务。这些在纪录片《喜马拉雅天梯》《高山上的夏尔巴人》中都有详细呈现。为何夏尔巴人在珠峰面前像“神”一样?日前,西藏民族大学医学
基因变异老鼠能抗普通鼠药-杂交进化出新性状
据美国物理学家组织网7月21日报道,美国莱斯大学科学家最近发现,一种普通的欧洲家鼠在基因变异后能抵抗杀鼠灵(warfarin)。研究人员表示,在利用杂交进化出新性状方面,动物可能也像微生物、植物一样变化多端。论文近日发表在《现代生物学》杂志网站上。 这种基因是vkorc1,与维生素K有关,广泛
酸浆属果实进化发育基因组变异机制研究获进展
近日,中科院植物研究所研究员贺超英团队与合作者在酸浆属果实进化发育基因组变异机制上取得新进展,他们提出了“中国灯笼”这一形态创新起源的原创性模型,即“雄性育性遗传腐蚀-恢复”模型。相关研究成果发表于《园艺研究》。茄科酸浆属宿存花萼在受精后随浆果发育迅速膨大,形成“中国灯笼”或膨大花萼综合征(ICS)
喀斯特植物基因组大小的进化模式研究获进展
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
基因组内简单重复序列在对虾适应性进化中的作用
近日,由中国科学院海洋研究所李富花课题组主导完成的科研论文Simple sequence repeats drive genome plasticity and promote adaptive evolution in penaeid shrimp,在Communications Biolog
酸浆属果实进化发育基因组变异机制研究新进展
茄科酸浆属(Physalis)宿存花萼在受精后随浆果发育迅速膨大,形成“中国灯笼”或膨大花萼综合征(ICS)这一创新形态,包裹浆果。然而,酸浆属果实形态、生化特性及其起源背后的遗传基础有待探究。 中国科学院植物研究所研究员贺超英研究组等合作完成了毛酸浆(Physalis pubescens s
科学家揭示软骨鱼类感短波基因丢失适应性进化机制
上海海洋大学教授鲍宝龙、李云凯团队,联合南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)研究员赵娜、青岛华大基因研究院张要磊等,发现依赖短波视蛋白的短波光会导致视网膜感光细胞衰老,并探究了鲨鱼等软骨鱼类感短波基因丢失的适应性演化机制,揭示了鲨鱼不能感蓝光和紫光的原因。相关研究8月18日发表于《自然-通讯》
百岁兰基因组和适应性进化机制研究新进展
百岁兰(Welwitschia mirabilis)又名千岁兰,是买麻藤类单种科百岁兰科孑遗植物,系裸子植物中唯一的草状木本,是罕见的植物。化石记录百岁兰曾广泛分布在巴西、葡萄牙等地。随着大陆板块分裂,气候骤变,自然居群幸存于如今的安哥拉与纳米比亚沙漠。百岁兰是《濒危野生动植物种国际贸易公约》(
水稻HAK转运体基因家族的种系特异性扩张和适应性进化
实验概要高亲和力钾离子(high-affinity K)转运体基因家族是植物中最大的钾离子转运基因家族,在植物的生长发育中起着重要的作用。本研究中通过全基因组搜索,在水稻基因组中发现27个基因编码高亲和力钾离子转运子。通过系统发生树将拟南芥与水稻的HAK转运子基因家族分成4个相互独立的亚族。在单
减数分裂实验的原理
减数分裂是生物细胞中染色体数目减半的分裂方式。生殖细胞分裂时,染色体只复制一次,细胞连续分裂两次,这是染色体数目减半的一种特殊分裂方式。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制,同时也是物种适应环境变化不断进化的机制。减数分裂的结果是:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。减数分
结构变异:甘蓝进化的“分子加速器”
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517537.shtm结球甘蓝、抱子甘蓝、羽衣甘蓝、球茎甘蓝,加上芥蓝、青花菜、花椰菜……这些看起来长得非常不一样的蔬菜,都是甘蓝。 甘蓝群体具有丰富的形态多样性。受访者供图“甘蓝类蔬菜作物表型变异
大规模酿酒酵母适应性进化研究揭示癌症演变
微小的基因突变也可能导致细胞系统失控。然而,并非所有突变都是坏的,适应性进化过程的选择突变,反而能促进酵母种群和癌症快速而无节制的生长。 癌细胞克隆繁殖时,许多突变会传给子代细胞。一些突变基因是“搭车”凑热闹的,基本无害,另一部分“老司机”突变与肿瘤生长密切相关。 “老司机们”是癌症潜在的
酸浆属果实进化发育基因组变异机制取得的研究进展
茄科酸浆属(Physalis)宿存花萼在受精后随浆果发育迅速膨大,形成“中国灯笼”或膨大花萼综合征(ICS)这一创新形态,包裹浆果。然而,酸浆属果实形态、生化特性及其起源背后的遗传基础有待探究。 中国科学院植物研究所研究员贺超英研究组等合作完成了毛酸浆(Physalis pubescens s
中国学者解析甜瓜全基因组变异图谱及进化机制
近日,Nature Genetics线发表了中国农科院与其它机构合作完成的两篇重量级文章,文章分别构建了甜瓜全基因组变异图谱和解析了西瓜果实品质性状进化分子机制。 鉴于该两项研究的重要性,Nature Genetics杂志还同期发表了题为“Sweet genes in melon and w
调控细胞数目的调控细胞数目
发育中的组织和器官主要依赖于细胞分裂和PCD之间的动态平衡以维持适当的细胞数目。大多数的器官,例如神经细胞、免疫系统和生殖系统均借助于PCD清除过度生成的细胞。在女性体内,借助PCD可清除掉近80%的卵母细胞。在哺乳动物中枢神经系统超过一半的神经元通过PCD清除。对有限存活信号的竞争确保了组织中不同
研究解析苏铁蕨基因组透视蕨类植物演化与保护
蕨类植物具有基因组大、染色体数目多、普遍存在非整倍化和种内倍性复杂等特征,这使其偏离了以二倍体为核心构建的经典遗传学理论与分析框架。传统依赖二代测序技术的研究,大多侧重于非编码区的中性遗传变异,在缺乏高质量参考基因组的情况下,难以区分功能性编码区变异与中性标记,这限制了对自然选择、遗传负荷和适应性演
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
达尔文进化论中的适应性包括哪些方面
达尔文进化论的主要内容达尔文进化论主要包括四个子学说:一,一般进化论:物种是可变的,现有的物种是从别的物种变来的,一个物种可以变成新的物种。这一点,早已被生物地理学、比较解剖学、比较胚胎学、古生物学和分子生物学等学科的观察、实验所证实,我们现在甚至可以在实验室、野外直接观察到新物种的产生。所以,这是
基因变异的概念
基因变异是指基因组DNA分子发生的突然的可遗传的变异。从分子水平上看,基因变异是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。基因虽然十分稳定,能在细胞分裂时精确地复制自己,但这种稳定性是相对的。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式,就是在一个位点上,突然出现了一个新