苏铁完整基因组图谱“绘出”



  新华网深圳4月22日电(记者 王丰)记者从深圳市城市管理和综合执法局近日组织召开的新闻发布会上获悉,科学家们近日正式完成了苏铁基因组的解析工作,并发布了苏铁完整基因组图谱,该项成果于18日以封面文章《苏铁基因组和种子植物早期演化》发表在国际学术期刊《自然·植物》(Nature Plants)上,这意味着种子植物基因组演化研究中的最后一块拼图完成。

苏铁完整基因组图谱“绘出”

  《自然·植物》封面(深圳市城市管理和综合执法局 供图)

  该项成果由来自深圳市仙湖植物园、深圳华大生命科学研究院、中国科学院昆明植物所、兰州大学、中国环境科学研究院等22家单位的65位科学家共同完成,项目团队通过不同的基因测序技术,确定苏铁基因组大小为10.5Gb,共注释了32353个蛋白编码基因,研究成果数据公开分享,全球的科学家均可免费下载。

  苏铁起源于约两亿七千万年前,一直被认为是植物界的“活化石”,其在种子植物“生命之树”的位置一直存有争议,项目团队明确了苏铁的系统位置,证实现存苏铁的多样性是在距今1100万年至2000万年之间同步出现的,是中新世以来气候剧烈变化的结果。

  苏铁类植物均为雌雄异株,且雌雄形态类似,只有在开花时才能判断性别。项目团队通过对雌雄苏铁群体的基因测序,确定了苏铁的性别决定系统为XY系统,与人类一致,并发现了苏铁性别决定的关键基因,推测其调控雌雄的性器官发育。

  基因组加倍是植物演化适应的重要驱动力。项目团队发现,伴随着种子植物起源,许多关键创新性状如种子发育、花粉、次生生长相关的基因家族等均发生了创新或扩张,推断现存裸子植物的最近共同祖先可能经历了一次古老的全基因组复制事件。

  项目团队还发现,苏铁中的细胞毒素蛋白对小菜蛾、棉铃虫等有显著致死性,目前该发现已应用在抗虫棉的创制,事实证明比现有抗虫棉效果更好。

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