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[只看PO]No.58034127 - 寄生花基因组进化及其 - 科学


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寄生花基因组进化及其 花发育机制研究取得新进展 2023-06-12(一)10:42:02 ID:9hAXhqD [举报] [订阅] [返回主串] No.58034127 [回应] 管理
原文地址https://doi.org/10.1186/s12915-023-01620-3

寄生植物的起源和适应性机制一直是进化生物学的热点问题。寄生花(Sapria himalayana)是寄生植物中的最特殊的代表之一:寄生花专性内寄生在崖爬藤属(Tetrastigma)植物的根或茎中,大部分时间(营养生长阶段)都以菌丝状的形态穿插在寄主植物的细胞间隙, 无根、无茎、无叶,但花期绽放出硕大、艳丽的花于崖爬藤属植物的根或茎表面,形成特殊的寄生现象。

下图为寄生在寄主植物根中的寄生花(改自Nikolov et al., 2014. Ann Bot)
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无标题 无名氏 2023-06-12(一)10:43:14 ID:9hAXhqD (PO主) [举报] No.58034143 管理
下图为寄生花不同开花阶段
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无标题 无名氏 2023-06-12(一)10:43:59 ID:9hAXhqD (PO主) [举报] No.58034153 管理
国家植物标本资源库金效华研究团队利用三代PacBio Sequel平台、二代Illumina测序平台、10X Genomics测序等技术, 组装获得寄生花的核基因组,同时结合不同组织的转录组数据,通过生信等分析和研究,揭示了寄生花的基因组特征、特殊的生活方式和花发育的分子机制。
寄生花的基因组大小约2.8Gb, 重复序列约为86%,属于高度重复的基因组;组装的基因组大小约 1.92Gb,注释得到13,670个蛋白质编码基因,是被子植物中蛋白编码基因最少的物种,大量与光合作用、器官形态建成和防御反应相关的基因(~54%)在寄生花部分或者全部丢失;寄生花的质体基因组丢失,但在核基因组调控下,质体至少仍能合成植物生命活动必需的脂肪酸、芳香族氨基酸和赖氨酸;寄生花借助寄主植物的遗传物质(基因和mRNA),调控其花发育、开花和植物防御过程;寄生花的线粒体基因组与核基因组中有大量的水平转移获得的基因(HGT), 而且核基因的HGT基因在列当科(Orobanchaceae)、菟丝子属(Cuscuta)植物中存在趋同进化,这些HGT基因可能参与植物寄生习性的演化;TM6基因决定了寄生花花瓣的分化,而花大小可能由MP1、GIF1、SWP等多个基因参与调控。本研究不仅为理解寄生植物特殊的生活方式提供新见解,而且为研究植物与植物的互作机制提供了新机遇。

下图为脂肪酸、氨基酸生物合成通路
无标题 无名氏 2023-06-12(一)23:56:29 ID:9hAXhqD (PO主) [举报] No.58049553 管理
>>No.58045433
一般的爱好者罢了,转这篇本来是想解读下的,结果下午忙起来忘了。
有个关键地方,就是寄生花可以“借用”寄主的DNA和mRNA调控发育等生命活动,太邪门了,明天仔细看看到底怎么用的。基因水平转移是之前研究就发现了的,毕竟这玩意和寄主协同进化的时间这么长,不发生点什么反而很奇怪。

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