赋能科研 | 华大智造DNBSEQ测序平台助力种子植物基因组“最后一块拼图”诞生!
4月18日,基于华大智造DNBSEQ测序平台研究解析的苏铁完整基因组图谱在《自然-植物》(Nature Plants)封面发表。这张图谱,由华大联合多家科研单位完成,是种子植物基因组演化研究中的最后一块拼图。
Nature Plants官网截图
01
溯源认祖,重建家谱
虽然苏铁的基因组很大,但是进化速率很低、变异慢,积累的变异极其有限,研究者很难确定其演化历史。
02
种子有毒,但能造福
攀枝花苏铁的基因组特征,对应其11条染色体
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。据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。”
03
性别疑问,基因辨认
a) 攀枝花苏铁;b) 攀枝花苏铁雄株和雌株的孢子体
苏铁在性别方面还有一个特别的地方,其雄株的精子体积是所有生物中最大的,且保留有鞭毛,能够在花粉管的液体内自由游动。现生种子植物中,只有苏铁和银杏保留有这种特征。研究发现,苏铁和银杏均保留了大量鞭毛组装所需基因。此外,与鞭毛行使功能密切相关的外周致密纤维合成基因(ODFs),只在苏铁和银杏基因组中存在,在其它种子植物中则全部丢失。这也进一步证实了苏铁在种子植物演化中古老的地位。
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