田納西州諾克斯維爾——發(fā)表在《自然》雜志上的一項(xiàng)新研究報(bào)告了睡蓮的409 MB基因組序列。47位合著者的結(jié)論是，盡管玫瑰是玫瑰，但大多數(shù)開(kāi)花植物可能都?xì)w功于它們的成功，包括利用花朵吸引授粉者，部分原因是在嬌嫩的睡蓮中發(fā)現(xiàn)了基因創(chuàng)新。
睡蓮是池塘的寵兒，常見(jiàn)于繪畫(huà)、雕塑等藝術(shù)領(lǐng)域。有些宗教認(rèn)為它們是生命的象征。
這些信念可能離目標(biāo)不遠(yuǎn)。本研究作者分析了睡蓮的基因，包括睡蓮開(kāi)花水生植物的序列，結(jié)果表明，睡蓮是所有其他開(kāi)花植物的兩個(gè)姐妹譜系之一，這可能是由于100萬(wàn)年前的全基因組復(fù)制事件(約147-185)。另一個(gè)譜系是Amborellales，一種開(kāi)花灌木，只包括一個(gè)物種Amborella毛足類。
開(kāi)花植物又稱被子植物，是陸地植物中種類最多的類群，有64目416科約13000個(gè)已知屬和30萬(wàn)個(gè)已知種。
參與這項(xiàng)研究的國(guó)際研究人員團(tuán)隊(duì)包括美國(guó)田納西大學(xué)農(nóng)學(xué)院植物科學(xué)教授陳峰、他的同事陳新祿和同系博士生張，以及基因組學(xué)博士生賈啟東。UT科技研究生項(xiàng)目。陳峰是這個(gè)項(xiàng)目的教員。合著者還包括另一位來(lái)自中國(guó)南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的科學(xué)家陳。來(lái)自的陳也是和于2017年成立的農(nóng)業(yè)植物生物學(xué)中心的兼職教授。本文證明了多學(xué)科合作的重要性?！标悓?duì)說(shuō)道。他是整個(gè)項(xiàng)目的六個(gè)監(jiān)督合伙人之一。
UT團(tuán)隊(duì)致力于分析睡蓮花生物合成的遺傳基礎(chǔ)。陳說(shuō)：“從傳粉者那里吸引花的香味對(duì)植物多樣性和以植物為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常重要?！备鶕?jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部自然資源保護(hù)局的數(shù)據(jù)，世界上四分之三的開(kāi)花植物和大約35%的糧食作物依賴包括昆蟲(chóng)在內(nèi)的動(dòng)物傳粉者進(jìn)行繁殖。這些傳粉者中的許多人依靠花的香味來(lái)幫助他們找到植物的花朵。據(jù)《科學(xué)》雜志《曲霉菌的花是無(wú)味的》的合著者陳某報(bào)道，他報(bào)道了曲霉菌的基因組。他說(shuō)：“因此，在2013年，了解開(kāi)花植物何時(shí)以及如何進(jìn)化出氣味是非常有趣的?！?
該研究解釋說(shuō)，在從睡蓮的全基因組復(fù)制事件中保留的基因中，存在調(diào)節(jié)所有開(kāi)花植物的開(kāi)花轉(zhuǎn)變和花發(fā)育的基因的同源物。具體來(lái)說(shuō)，UTIA團(tuán)隊(duì)研究了科羅拉多線蟲(chóng)。
陳說(shuō)：“睡蓮進(jìn)化出了吸引人的花朵和顏色，這是核心被子植物的共同特征?！薄拔覀兎治鲞^(guò)的化學(xué)成分和生物合成基因(產(chǎn)生花香的基因)表明，睡蓮的氣味與核心被子植物的氣味是平行進(jìn)化的。由于其獨(dú)特的系統(tǒng)發(fā)育位置、氣味生物合成等創(chuàng)新方面，豬籠草基因組揭示的性狀揭示了所有被子植物的早期進(jìn)化。”
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