研究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中尤其频繁,而且在现存的被子植物和种子植物分化之前,曾分别发生过加倍事件,可能对花和种子的产生有重要贡献 (Jiao et al., 2011)。因此,植物多倍化的研究对于生物进化、物种保护及遗传育种等方面都具有重要的理论指导意义及实践应用价值。 为了揭示古多倍化对被子植物适应性进化的贡献,中国科学院植物研究所焦远年研究组通过整合系统发育基因组学、基因组共线性、同义替换速率、基因功能富集和调控网络解析等方法,准确鉴定了多倍化事件后保留下来的重复基因,研究发现特定历史时期不同进化分支独立发生的多倍化事件共同保留了适应特定环境变化的重复......阅读全文
高海拔野生鸟类在序列和表达水平协同改变适应性进化
高海拔环境的选择压力会驱动生物体表型和遗传的适应。研究组早期的研究表明不同高海拔物种在形态、生理、生化等表型特征出现趋同(Zhu et al. 2018. PNAS),而这种趋同表型的遗传适应机制是多样的,可能受到系统发育背景的严重影响。同时,由于野生鸟类采样困难且转录组测序样品质量要求较高,早
福建农林大学第一篇Nature-张亮生组发表睡莲基因组
2019年12年19日,Nature杂志在线发表了来自福建农林大学(第一单位)张亮生组及合作者题为“The water lily genome and the early evolution of flowering plants”的研究论文。该研究获得了蓝星睡莲的高质量基因组,并通过其基因组与
科学家揭示“中国松”的基因密码
油松基因组扩张的“单程票”和特异的演化风景 北京林业大学供图 内蒙古黑里河油松林 贾黎明摄 钮世辉(左)与研究生正在做实验 北京林业大学供图 “松柏本孤直,难为桃李颜。”“大雪压青松,青松挺且直。”古往今来,人们不乏对松树高直品格的赞美。 作为我国特有的乡土针叶树种,油松的生
科学家构建高质量金粟兰基因组图谱
11月26日,《自然—通讯》以背靠背的形式在线发表了两项由中国科研团队主导的研究,这两项研究填补了核心被子植物最后一个主要分枝——金粟兰目的基因组信息,为破解被子植物的早期演化历程提供了更翔实的证据。被子植物是地球上数量最多、种类最丰富的植物类群。还原植物清晰的间亲缘关系系统发育树,对了解被子植物的
癌症新视点:癌症或许是一种机体适应性的进化机制
近日,科学家们提出了一种让人非常失望的新假设,研究者试图去解释为何我们很难阻断癌症发展;他们认为,癌症或许并不是对我们不利,有可能癌症实际上是进化的最后关卡(final checkpoint),而最后关卡可以阻断错误的DNA遗传给下一代。 这仅仅是研究者的一种假设,目前这种假设并未进行实验性的
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
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》(
微生物所揭示驯养酵母菌的起源和适应性进化机制
酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)在全世界范围内被广泛应用于酒类酿造和食品发酵等行业,其被人类利用的历史已有近万年,对人类文明的发展做出了重要贡献,因此被称为“第一种家养微生物”。酿酒酵母也是一种在遗传学、分子生物学、基因组学和进化生物学等领域被广泛应用的模式生物。对该
令达尔文“讨厌的谜团”终于解开
140年前,达尔文对于被子植物在白垩纪中期突然大量出现,却又找不到它们的祖先类群和早期演化的线索,而将被子植物的起源称为“讨厌的谜团”。13日,中国科学院南京地质古生物研究所王鑫团队,在《科学报告》上发表研究成果认为,当年达尔文在化石记录中看到的并不是“被子植物起源”,而是真双子叶植物的大爆发。
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
植物如何在生物大灭绝时期中幸存下来的?
地球在46亿年的漫长地质演化历史中曾经发生过五次大规模物种灭绝事件。最著名和为人们熟知的是最近一次:距今6600万年前的白垩纪-古新世之交(Cretaceous-Paleogene boundary, K-Pg)生物大灭绝事件(图1),因为它标志着长达1.6亿年之久的恐龙时代结束。图1. 距今6
武汉植物园在猕猴桃局部适应性的进化机制研究中获进展
全球气候变化对地球生态系统产生了深远影响。为响应气候变化,较多动植物可能发生向高纬度和高海拔地区迁移,原有的生态位可能逐渐丧失,最终可能引发物种的灭绝。同时,在长期的进化历程中,生物逐渐适应外界环境气候变化,形成了特有的对环境气候变化的响应和适应机制。在全球气候变化的背景下,研究经济植物对气候变
被子植物(Ⅳ)菊亚纲
实验材料:马铃薯 番茄 辣椒
Cell:染色体水平油松基因组组装和甲基化研究取得进展
近期,北京林业大学生物科学与技术学院联合安诺优达在国际知名期刊Cell(IF:41.582)在线发表了题为“The Chinese pine genome and methylome unveil key features of conifer evolution”的研究文章,研究者对油松进行了
生物是如何适应环境并不断进化的
进化的进步性 地球上的生命,从最原始的无细胞结构生物进化为有细胞结构的原核生物,从原核生物进化为真核单细胞生物,然后按照不同方向发展,出现了真菌界、植物界和动物界。植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物,最后出现了被子植物。动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物,从原始多细胞动物到出现脊索动物,进而演
昆明动物所等揭示动物适应性进化的第二套基因组学机制
动物适应青藏高原极端环境的过程中,逐渐形成了耐低氧、耐高寒、耐粗饲料等复杂性状的适应性。以往针对高原适应遗传机制的研究大多数局限在动物自身遗传物质的变异,很少了解与动物宿主共进化的第二套基因组(即肠道微生物组)的重要贡献,特别是能量代谢方面。 中国科学院昆明动物研究所研究员施鹏领导的团队和中国
植物性系统演变过程中的自交综合征发育研究获进展
被子植物交配系统频繁地由异交向自交转变,约有10%~15%的物种呈现高度自交的特征。自交的谱系/物种在特定条件下可能受到自然选择的青睐,尤其是当自交过程中繁殖保障优势(reproductive assurance)和基因的自动传递优势(transmission advantage)能够抵消近交衰退导
植物性系统演变过程中的自交综合征发育研究获进展
被子植物交配系统频繁地由异交向自交转变,约有10%~15%的物种呈现高度自交的特征。自交的谱系/物种在特定条件下可能受到自然选择的青睐,尤其是当自交过程中繁殖保障优势(reproductive assurance)和基因的自动传递优势(transmission advantage)能够抵消近交衰
武汉植物园在水生单子叶植物的起源和演化研究中取得进展
泽泻亚纲是水生单子叶植物中最为原始的类群之一,全球性广泛分布,在研究被子植物的系统发育、地理分布格局成因中起着重要作用。 中科院武汉植物园水生植物适应性进化学科组博士研究生陈凌云在王青锋研究员的指导下,通过细胞核、叶绿体和线粒体部分基因的测序,结合化石证据和系统进化分
解析维生素B1代谢基因在东亚人群中的适应性进化
11月15日,中国科学院上海营养与健康研究所与复旦大学合作,在iScience上,在线发表了题为Archaic introgression contributed to the pre-agriculture adaptation of vitamin B1 metabolism in East
被子植物-(II-)石竹亚纲
实验材料:菠菜 藜 灰绿藜
被子植物(皿)蔷薇亚纲
实验材料:绣球绣线菊 珍珠梅 黄刺玫
被子植物(皿)蔷薇亚纲
实验方法原理 实验材料 绣球绣线菊 珍珠梅黄刺玫月季玫瑰蛇苺茅苺伞房草苺东方草苺苹果 梨桃杏李合欢皂荚蚕豆洋槐(刺瑰)大豆豌豆槐紫花苜蓿黄花苜蓿甘草胡萝卜 芫荚茴香旱芹(芹菜)北柴胡乳浆大戟甘遂地锦葡萄爬山虎花椒枣酸枣等植物新鲜材料或腊叶标本仪器、耗材 实体显微镜放大镜镊子解剖针刀片培养皿载玻片盖玻
研究发现:我国被子植物的濒危状况南方比北方更严峻
从中国科学院植物研究所获悉,来自该所等单位的科研人员探讨了我国被子植物灭绝风险的空间分布和驱动因素,他们发现,我国被子植物的灭绝风险在空间上显著聚集,整体来看,被子植物的濒危状况南方比北方更严峻;从全国看,影响被子植物灭绝的因素主要是植被结构,其次是气候和进化。相关研究成果在线发表于《自然·通讯》杂
研究发现:我国被子植物的濒危状况南方比北方更严峻
记者6日从中国科学院植物研究所获悉,来自该所等单位的科研人员探讨了我国被子植物灭绝风险的空间分布和驱动因素,他们发现,我国被子植物的灭绝风险在空间上显著聚集,整体来看,被子植物的濒危状况南方比北方更严峻;从全国看,影响被子植物灭绝的因素主要是植被结构,其次是气候和进化。相关研究成果在线发表于《自然·
中美专家揭示被子植物掀起“改朝换代”之谜
大约1.6亿年前,裸子植物由盛而衰时,被子植物(又称绿色开花植物)似乎快速占领了世界。这种植物界的“改朝换代”显得有些突然,也给强调生物进化渐变性的达尔文出了难题。他在1879年提出的这个“恼人之谜”,也让科学家们困惑了一个多世纪。 不过,一种名为无油樟、开乳白色小花的小灌木,或许可以成为
杜鹃花属植物自然杂交区遗传结构研究获进展
自然杂交(natural hybridization)是指自然条件下遗传上存在明显区别的两个物种之间成功交配的现象。自然杂交在植物界中普遍存在,据统计被子植物中约有25%的物种发生过杂交或基因渐渗。杂交物种形成与适应性进化机制是进化生物学研究的核心科学问题之一。探究自然杂交区内种群遗传结构与生殖
国外发现新的早白垩纪被子植物化石
由葡萄牙、丹麦、美国等国家科研人员组成的联合团队,近日在葡萄牙托雷斯韦德拉什地区发现白垩纪早期被子植物化石群。 被子植物是当今世界植物界中种类最多、分布最广、适应性最强的类群。全世界已知被子植物共约有30万种,占植物界总数的一半以上。科研人员表示,该团队旨在建立被子植物的时间演化与地层、环境和
福农大张亮生教授团队在Nature发表最新研究成果!
张亮生教授在发布会上分享睡莲研究成果 杨洁摄 12月19日,福建农林大学召开睡莲基因组和早期开花植物进化研究成果新闻发布会,记者从会上获悉,由福建农林大学张亮生教授主持,南京农业大学,比利时根特大学和美国宾州州立大学等多家单位参与的研究成果《睡莲基因组和早期开花植物进化》(The water li
被子植物(Ⅳ)菊亚纲_菊科鉴定
实验材料马铃薯番茄辣椒曼陀罗龙葵枸杞加瓜田旋花银灰旋花打碗花圆叶牵牛菟丝子益母草薄荷黄芩筋骨草白蜡树华北紫丁香地黄忍冬蓝靛果忍冬向日葵刺儿菜蒲公英蒙山莴苣等植物的新鲜材料或腊叶标本仪器、耗材实体显微镜放大镜镊子解剖针刀片培养皿载玻片盖玻片实验步骤(七)菊科 (Asleraceae)本科约1000属,