科学家利用剂量敏感基因追溯被子植物和种子植物祖先多倍化事件

全基因组加倍/多倍化(WGD)在种子植物和被子植物的起源与性状演化中扮演关键角色,但WGD遗传痕迹易被二倍化过程中的基因丢失、染色体重排和基因同义替换饱和掩盖,因此,追溯这些远古多倍化事件面临技术挑战。此前,有学者基于单子叶植物和双子叶植物分化前基因重复年龄的双峰分布,发现种子植物和被子植物祖先各经历了一次独立的WGD事件,并命名为ζ事件和ε事件。但此后研究表明,该双峰信号可能并非真实的演化事件,而是源于分子定年分析过程中存在的校准偏差——仅校准了代表单/双子叶植物分化的两个同源节点之一,而另一个未被校准,从而导致争议持续未决。为厘清被子植物与种子植物祖先的多倍化历史,中国科学院武汉植物园等团队引入“剂量敏感基因”作为古老WGD检测的演化标记。这类基因是编码蛋白复合体、信号通路或调控网络的核心组分,其表达剂量变化易破坏细胞内化学计量平衡,因此在WGD事件后被优先保留。研究采取已知经历不同WGD次数的代表性被子植物,并对其直系同源......阅读全文

南京古生物所在内蒙古发现中侏罗世独特被子植物雨含果

  被子植物的起源和早期演化一直是古植物学家、现代植物学家和演化生物学家关注的重要科学问题之一。化石能为探索这一科学问题提供可靠的实际资料。  近日,中国科学院南京地质古生物研究所研究员王鑫等在英国出版的国际学术期刊《历史生物学》(Historical Biology)上报道了来自中国内蒙古中侏罗世

昆明植物所在植物基因组印迹研究中取得进展

蓖麻基因组印迹以及其甲基化分析  基因组印记 (genetic imprinting)是一种非常重要的表观遗传学现象之一。在配子或合子发育过程中,来自亲本的等位基因或染色体发生了差异的表观修饰,导致了亲本等位基因的差异表达(即印迹基因)。在植物中基因组印迹主要发生在被子植物的三倍体胚乳组织

南京花:穿越1.8亿年的美

  被子植物是现今陆地生态系统的重要组成部分,也是人类赖以生存的最重要的植物类群。  被子植物以其美丽的花朵与其姊妹类群——裸子植物(苏铁类、银杏类、松柏类等)相区分。按照演化论的观点,生物及其所有的特征都有一个从无到有、从简单到复杂的过程。但是,花朵是如何起源的却一直没有答案。因为缺乏相应的化石证

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

温度敏感基因的定义和功能

中文名称温度敏感基因英文名称temperature-sensitive gene定  义一种突变基因,具有这种突变基因的突变体在许可温度下有野生型的表型,但在非许可温度下显示突变的遗传表型而不能繁殖,这是由于在非许可温度下,突变基因所编码的蛋白质缺乏其应有的功能。应用学科生物化学与分子生物学(一级学

亚热带双子叶木本植物果实内部繁殖分配研究取得进展

  资源分配理论认为,在有限的资源条件下,有机体必须在生长、储存或是繁殖之间作出权衡;繁殖分配是一个物种繁殖生态对策进化的重要组成部分。果实是被子植物特有的繁殖器官,果实内部包括了果皮和种子,果皮对种子起着营养、保护和传播功能。因此,分析繁殖器官(果实)内部营养与繁殖分配格局,也是理解

南京古生物所等发现迄今最古老的花朵化石“南京花”

  12月18日,英国综合性学术期刊eLife 发表了由中国科学院南京地质古生物研究所研究员王鑫、副研究员傅强领导的中国、西班牙、澳大利亚三国学者组成团队的新发现——距今1.74亿年前绽放于侏罗纪早期的“南京花”。这是迄今为止,世界上最古老的花朵化石,将被子植物可信的化石记录向前推进了约5000万年

胚乳的概念和功能特点

胚乳(endosperm)一般是指被子植物在双受精过程中精子与极核融合后形成的滋养组织,也称内胚乳。这种组织既不是配子体,也不是孢子体,其染色体倍性一般为三倍体;为许多植物(如禾本科植物)种子的重要组成部分。裸子植物的雌配子体具有贮藏营养的功能,也称它为胚乳;但它是由未受精的大孢子发育形成的单倍体雌

太原穗的发现将被子植物历史提前到古生代

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507988.shtm被子植物究竟起源于何时?早期被子植物具有什么样的特征?早期被子植物与现生被子植物有着什么样的演化关系?要回答这一系列问题均需要确切的化石证据。 保存在同一块标本上的两个太原穗。

水循环在被子植物适应波动光强中的调控作用

自然条件下,植物叶片接受到的光照强度随时在波动,时而光照不足,时而光能过剩。当光强突然增加时,植物叶片吸收的过剩光能容易造成光系统活性损伤并影响植物生长。根据光合作用理论模型,环式电子传递和水水循环这两种替代电子传递途径都可以保护被子植物的光系统活性免受波动光强的损伤。然而一直以来,环式电子传递介导

被子植物早期分支与传粉昆虫协同演化研究获进展

  被子植物的化石在白垩纪爆发性地大量出现,被达尔文称为“讨厌之谜(abominable mystery)”。如今,被子植物约35万种,在生态系统中占有绝对优势。传粉昆虫的多样化可能是促进被子植物大爆发的原因之一,化石证据显示被子植物在白垩纪早期已由昆虫传粉为主。目前,依据化石观察的结果与理论推测后

昆虫现代植食模式于被子植物时代之前起源获揭示

广东省科学院动物研究所联合首都师范大学、美国国家自然历史博物馆和加州大学戴维斯分校的研究团队,研究揭示了现代昆虫植食模式早在侏罗纪中期(约1.65亿年前)就已形成,比被子植物占主导地位的时代提前了约6000万年。2月19日,相关成果发表于美国《国家科学院院刊》(PNAS)。石炭纪以来134个植物群落

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

全球科学家携手重建被子植物“生命之树”

被子植物,即有花植物,占据陆地植物种类的90%,其起源和早期快速演化问题被达尔文称为“恼人之谜”,也成为植物学、进化生物学和古生物学家持续关注的热点问题。最近30多年来,科学家们尝试利用DNA序列重建了被子植物的生命之树,极大地改变了我们对被子植物进化历史的认识。近期,英国皇家植物园邱园植物和菌物生

新研究揭示被子植物“苞片”的5大功能

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517080.shtm苞片是一种高度特化的、与花相关,但又是非花起源的似叶器官,具有丰富多样的形态特征。一直以来,科学家对其扮演的角色、发挥的功能知之甚少。近日,中国科学院院士、中国科学院昆明植物研究所研究

被子植物花图式与花程式及检索表的使用

一、 实验目的 1.通过解剖植物的花、果,掌握花图式的绘制及花程式的编写。 2.了解植物检索表的制定原则,并掌握其使用方法。 二、实验器具 解剖镜、扩大镜、镊子、解剖针等。 三、实验材料 根据季节采集3~5种带花、果的植物新鲜标本

被子植物(I)木兰亚纲、金缕梅亚纲_木兰亚纲鉴定

实验材料玉兰毛茛小毛茛茴茴蒜乌头芍药牡丹大瓣铁线莲黄花铁线莲细叶白头翁类叶升麻翠雀细唐松草榆胡桃野核桃等新鲜植物或腊叶标本。仪器、耗材实体显微镜显微镜放大镜摄子解剖针刀片培养皿载玻片盖玻片实验步骤(一)木兰亚纲 Magnoliidae1 木兰科本科有 13 属, 200 余种,分布于北美、亚洲热带和

昆明植物所科研人员应邀发表绿色植物起源

  植物是指可以通过光合作用将光能转化为化学能的自养真核生物。通常我们认识的植物即为绿色植物,包括绿藻、轮藻和陆生植物。绿色植物与其它真核生物大约在10亿年前发生分化。而在12亿年前,占据地球绝大部分的是海洋,此时红藻类起源。红藻类在很长地质历史时期占据了地球自养生物的主体,直到约5亿年前绿色植物开

植物种子大小研究综述发表

  植物种子大小是重要的产量性状,种子大小的调控也是重要的发育生物学问题。因此,解析种子大小调控的分子机制,可以为作物的高产育种提供理论基础和基因资源。近年来植物种子大小的调控机制研究进展迅速,目前已成为植物领域研究的热点和前沿。  中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海研究组长期致力于植物种子大小

《云南药山种子植物名录》正式出版

  在科技部平台项目和国家自然科学基金项目的资助下,经过中科院昆明植物所专家历时6年的采集研究,日前,《云南药山种子植物名录》由云南科技出版社正式出版。这将为深入研究中国种子植物特有属提供可靠的科学依据。  药山国家级自然保护区分布于云南省昭通市巧家县境内,总面积302115亩。自然保护区

种子植物的配子体特点介绍

种子植物的配子体即花粉粒和胚囊,(配子体所对应的雌雄配子分别为花粉粒——精子(雄配子),胚囊——卵细胞(雌配子)其中有关花粉粒致死基因典型代表为女娄菜)仅由很少细胞组成,不能独立生活,寄生在孢子体上。形成配子并进行繁殖的世代称为配子世代,配子世代的生物体称为配子体。一般植物配子体为单倍染色体(n)。

金粟兰目基因组信息被揭示-或可助解开达尔文“恼人之谜”

视觉中国供图  新知  科技日报讯 (记者颉满斌)11月26日,《自然·通讯》在线发表了来自兰州大学刘建全团队的文章《四川金粟兰基因组揭示被子植物早期分化历程》,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,并对被子植物的早期演化历程提供了更为翔实的证据。  被子植物是地球上分布范围最

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

科学家揭示德保苏铁叶绿体基因组特征

  广西大学植物生理生态与进化课题组在苏铁植物的基因组学研究方面取得新进展,首次用苏铁的叶绿体全基因组重建了苏铁植物的系统进化树,揭示托叶铁科为非单系起源,该研究成果近日发表在《科学报告》上。  据介绍,研究人员通过对德保苏铁展开二代测序,获得了德保苏铁基因组几百万条的短片段,用先进的算法进行组装,

《中国珍稀濒危植物种子》出版发行

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502175.shtm近期,《中国珍稀濒危植物种子》由云南科技出版社出版发行。该书由中国科学院昆明植物研究所杜燕、李涟漪、杨湘云等依托国家重大科技基础设施-中国西南野生生物种质资源库编著。《中国珍稀濒危植物

我国学者首次发现了被子植物中水介导的受精机制

  在最早期的植物类群绿藻中,受精过程是在水中实现的。苔藓植物和蕨类植物虽然登上了陆地,但是受精过程依然离不开水。水介导的受精系统因此也被认为是早期陆生植物特有的受精系统,但这种受精系统在演化过程中限制了植物的扩张,对于其陆生生境是不适应的。相比之下,种子植物不再直接传递精子,而是演化出利用动物和风

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

新研究确认被子植物八大主干支(祖传系)和22个分支

  被子植物的崛起重塑了全球各大陆块主要生态系统格局,被子植物的起源和早期快速演化问题是植物学皇冠上的璀璨明珠。1879年,达尔文在给时任英国皇家植物园(邱园)主任J. D. Hooker爵士的信中称之为一个“恼人之谜”。此后的140年间,被子植物的起源与早期演化一直是植物学、古生物学和进化生物学研

单细胞核RNA测序技术建立了种子早期胚乳发育的转录图谱

  种子是裸子植物和被子植物特有的繁殖体,是胚珠经过受精以后形成的结构,在植物生命周期中处于关键位置。种子主要由种皮、胚和胚乳组成。其中胚乳是大多数开花植物双受精后产生的组织,一般为三倍体(每个细胞核有三套染色体),胚乳中含有丰富的营养物质,是人类消耗热量的主要来源。  基因组印迹是一种表观遗传基因

促进被子植物种间遗传隔离的机制研究取得重要进展

  物种之间的遗传隔离是维持一个物种不与其他物种混杂的关键,有多种因素可以导致物种间的遗传隔离。160年前,英国博物学家达尔文用实验验证了一种植物的花粉在与其他物种花粉的竞争中“胜出”的现象,即后来称为“同种花粉优先”的现象。这种现象非常重要,维护了物种的纯系遗传。然而,在过去的一个多世纪中,人们对