科学家破解植物多倍化进化之谜

2014-4-04 10:07 来源: 中国科学报
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  中国农科院蔬菜花卉研究所王晓武团队和美国科学院院士迈克·菲林领导的团队合作,对植物基因组多倍化进化过程中基因分化和多基因组分化机理进行了研究。相关成果日前在线发表于美国《国家科学院院刊》。

  植物在进化过程中通过基因组加倍(多倍化)的扩增方式,进行自我进化和适应自然环境。随着DNA测序技术的快速发展,越来越多的植物基因组被公布,这使得通过比较基因组学阐明植物多倍化进化机制成为可能。

  此次研究人员以之前完成的白菜基因组序列为基础,发现白菜基因组可被划分为三个亚基因组,而且存在一个基因数量显著超过其他亚基因组的优势亚基因组,该基因组在基因表达上也具有优势。进一步研究发现,转座子在亚基因组水平上对基因表达具有重要影响,是三个亚基因组基因表达分化的重要因素;小RNA(smRNA)通过沉默转座子从而沉默附近基因的方式,促进优势亚基因组的形成,从而造成基因组层面的分化。

  专家表示,两种分化机制的阐明将为解释杂交优势现象和C值悖论(物种结构复杂程度与基因组大小无关)提供指导,并对基因组进化和植物遗传育种产生重要影响。