苏铁完整基因组图谱首次发布

作者：张馨予

　　攀枝花苏铁以及攀枝花苏铁雄株和雌株的孢子体。

　　中国特有的古老残遗种——攀枝花苏铁为此次研究的测序材料。本组图片均由受访单位提供

　　深圳晚报讯（记者伊宵鸿郑淑仪）近日，仙湖植物园、华大生命科学研究院联合多家科研单位完成苏铁基因组解析工作，首次发布苏铁完整基因组图谱。4月18日，《自然-植物》以封面文章规格发表该研究成果。本次发布的苏铁基因组，代表着种子植物基因组演化研究中的最后一块拼图已顺利完成。

　　成语“铁树开花”中提到的铁树，学名便是苏铁，它是地球上现存最古老的种子植物，是著名的“活化石”植物。它的起源可以追溯到大约3亿年前，在侏罗纪时代达到最盛期，曾与恐龙共同生活在地球上。

　　苏铁经历过两次大灭绝、数轮冰川期等诸多考验，在这个星球上存活了亿万年，今天却已处于濒危边缘。目前，苏铁被世界自然保护联盟红色名录列为极度濒危物种，也是我国国家一级重点保护植物。2008年，中国政府主导完成的第一个“珍稀濒危植物回归”项目，便是关于苏铁保护。

　　作为最原始的种子植物，苏铁具有极其重要的科学价值、生态价值和经济价值，可以说是“植物界的大熊猫”。然而，苏铁的基因组较大，结构复杂，为科学研究工作增添不少难度。现存最原始种子植物中，仅苏铁分支一直缺少完整的基因组图谱。

　　 2017年，深圳华大生命科学研究院（以下简称“华大研究院”）启动万种植物基因组计划，旨在推进生物多样性、进化、生态保护及各种重要基础科研和农业应用转化问题的研究。同年，深圳市仙湖植物园、华大研究院、中科院昆明植物所联合发起苏铁基因组项目。

　　此外，研究团队在攀枝花苏铁基因组中发现一种细胞毒素蛋白基因（fitD），该基因起源于细菌，通过水平基因转移的方式转移到真菌和苏铁中。虽然毒性限制了苏铁的食用功能，但不妨碍它在人类社会发挥用处。

　　深圳仙湖植物园张寿洲教授介绍，“本次发现的毒性蛋白能够杀死一些常见昆虫，如棉铃虫、小菜蛾等，目前已通过基因重组技术将其成功应用于棉花，事实证明其杀虫效率比现有抗虫棉更高，可在棉花种植中进行推广。此外，该毒性蛋白的植物性来源，也使其对玉米等农作物具有更安全、更高的保护性。”

　　据华大生命科学研究院刘欢研究员介绍，该项目选取苏铁类最基部的类群、同时也是中国特有的古老残遗种——攀枝花苏铁作为测序材料，吸引了植物学领域国际顶级专家加入，最终由国内外22个机构，65位科学家共同参与完成，研究成果数据公开共享，全球科学家可免费下载使用。

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