日本一道本高清一区二区-色妞熟女午夜福利在线视频-欧美成人情激情免费看-老司机午夜精品免费视频

　　“白日不到處，青春恰自來(lái)。苔花如米小，也學(xué)牡丹開(kāi)?！鼻宕?shī)人袁枚的詩(shī)歌《苔》廣為人知。在所有陸地植物中，苔蘚植物的進(jìn)化地位非常特殊，也非常關(guān)鍵。在約5億年前陸地植物祖先登陸事件后，苔蘚植物就與維管植物分道揚(yáng)鑣，走上了類群獨(dú)有的進(jìn)化道路。
　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，苔蘚共約2萬(wàn)種，是陸地植物中僅次于被子植物（約35萬(wàn)種）的第二大類群。但現(xiàn)今從事苔蘚植物研究的人卻非常少，相關(guān)研究仍然有限。
　　近日，中科院新疆生態(tài)與地理研究所（以下稱新疆生地所）、香港中文大學(xué)的科學(xué)家與合作者連續(xù)發(fā)表了多篇研究成果，填補(bǔ)了多年來(lái)苔蘚植物多倍化研究的一塊空白，他們從苔蘚植物中挖掘的抗旱基因也為我國(guó)經(jīng)濟(jì)作物提供了獨(dú)特的基因資源儲(chǔ)備。
　　“美麗的錯(cuò)誤”
　　苔蘚植物雖小，其顯微形態(tài)卻極為豐富。從蘚綱、藻苔綱到泥炭蘚綱，孢子囊的形態(tài)和位置在不同類群中具有明顯差異。多倍化對(duì)其多樣性的發(fā)展功不可沒(méi)。
　　“多倍化，或全基因組加倍，最顯而易見(jiàn)的特征就是基因的拷貝數(shù)變多了，而且是整整多了一倍?！毕愀壑形拇髮W(xué)博士高貝向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》解釋說(shuō)。例如多倍體的水果果實(shí)一般會(huì)更大、營(yíng)養(yǎng)更加豐富。
　　不過(guò)，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的定向培育性狀不同，科學(xué)家普遍認(rèn)為古多倍化事件來(lái)源于進(jìn)化發(fā)育過(guò)程中“美麗的錯(cuò)誤”。因?yàn)樵诙鄶?shù)情況下，多倍體都是生物體脫離正常的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖路徑而產(chǎn)生的，極有可能導(dǎo)致物種踏入進(jìn)化的死胡同，使其進(jìn)化歷史就此終結(jié)。
　　但在幾億年的進(jìn)化歷史中，多倍化也可能讓物種在自然選擇的壓力下發(fā)生快速進(jìn)化，進(jìn)而對(duì)環(huán)境突變做出快速反應(yīng)存在下來(lái)。這種可能性對(duì)于整個(gè)植物界的演化極其關(guān)鍵。研究發(fā)現(xiàn)，被子植物如十字花科、豆科、茄科、禾本科、菊科的物種在快速分化擴(kuò)張之前，都有一次古多倍化事件。
　　盡管苔蘚是研究陸生植物進(jìn)化的重要系統(tǒng)發(fā)育類群，但一直以來(lái)對(duì)其基因組進(jìn)化歷史卻知之甚少?！疤μ\植物現(xiàn)有的模式苔蘚是小立碗蘚，但僅依靠小立碗蘚的基因組信息很難對(duì)苔蘚的古進(jìn)化事件進(jìn)行全面解讀?！毙陆厮芯繂T張道遠(yuǎn)告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。
　　在近期發(fā)表于BioRxiv預(yù)印本文庫(kù)的研究中，高貝、張道遠(yuǎn)與美國(guó)密蘇里大學(xué)教授Melvin Oliver和香港浸會(huì)大學(xué)教授張建華等合作，借助高通量測(cè)序技術(shù)，對(duì)27個(gè)苔蘚（所選物種涵蓋苔蘚植物8個(gè)綱中的6個(gè)綱）的基因組和轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)蘚類植物的系統(tǒng)進(jìn)化藍(lán)圖進(jìn)行了重新梳理。
　　研究發(fā)現(xiàn)，苔蘚植物主要包括4次大規(guī)模的基因多倍化歷史事件。兩次古老的基因組復(fù)制事件一次發(fā)生在所有苔蘚的祖先中，另一次發(fā)生在蘚綱、金發(fā)蘚和四齒蘚分離之前，時(shí)間分別約在3.29億年前和1.82億年前。第三次古多倍化事件與苔蘚植物的早期多樣化緊密相關(guān)，約在距今1.3億年到9000萬(wàn)年前；最近一次發(fā)生在距今6500萬(wàn)年前。這些結(jié)果豐富了人們對(duì)陸地植物演化史的認(rèn)識(shí)。
　　追蹤進(jìn)化腳印
　　花的世界五彩繽紛，開(kāi)花時(shí)間的微調(diào)對(duì)于被子植物的發(fā)育和繁殖，以及一個(gè)物種在歷史上的適應(yīng)和命運(yùn)都至關(guān)重要。作為陸地植物早期演化的一個(gè)重要分支，苔蘚不會(huì)開(kāi)花，但它含有大量開(kāi)花基因的同源基因，如陸地植物特有的VOZ基因。
　　“VOZ基因家族成員編碼蛋白控制許多重要的性狀，包括控制開(kāi)花時(shí)間和光周期通路。該基因家族的進(jìn)化歷史還與6500萬(wàn)年前發(fā)生的多個(gè)重要的植物古多倍化事件有著密切的關(guān)系?！备哓惤榻B。然而，與控制開(kāi)花或花序分枝的LFY基因家族以及影響植物發(fā)育與開(kāi)花的MADS-box基因家族等相比，VOZ基因的進(jìn)化研究非常有限。
　　在發(fā)表于《BMC植物生物學(xué)》期刊的研究中，高貝與合作者采用系統(tǒng)發(fā)育重建、分子年代測(cè)定和基因組共線性比較等方法，對(duì)46種植物基因組中的107個(gè)VOZ基因進(jìn)行了分析，解析了每一種植物中所包含的VOZ基因成員的來(lái)歷，并基于此對(duì)植物祖先的多倍體事件進(jìn)行了概括。
　　研究發(fā)現(xiàn)，VOZ基因成員來(lái)自于多個(gè)不同的基因組加倍事件，其中包含茄科植物中的古六倍化事件，以及豆科、楊柳科和禾本科的基因組加倍事件。這些事件相互獨(dú)立，但它們發(fā)生的時(shí)間卻非常接近，均發(fā)生于6500萬(wàn)年前的白堊紀(jì)—第三紀(jì)生物大滅絕事件前后。
　　尤其值得一提的是發(fā)生在核心雙子葉植物中的古六倍化事件，這為達(dá)爾文的“惱人之謎”——白堊紀(jì)早期雙子葉植物極快速的大規(guī)模物種分化提供了參考。
　　基因資源儲(chǔ)備
　　經(jīng)過(guò)千萬(wàn)年乃至幾億年不斷地自然選擇進(jìn)化，苔蘚大量的抗逆基因在古多倍化事件中得到了保留，使其在適應(yīng)陸地干燥環(huán)境方面形成了獨(dú)有的特性。
　　“在新疆的古爾班通古特沙漠里，密密麻麻的以齒肋赤蘚為優(yōu)勢(shì)種的生物結(jié)皮覆蓋在沙子表面，形成了一層‘沙漠地毯’，在維持沙漠的穩(wěn)定性方面起到重要的作用?！毙陆厮毖芯繂T李小雙說(shuō)，沙漠極端環(huán)境造就了齒肋赤蘚超強(qiáng)的耐干旱、高溫、寒冷和強(qiáng)紫外照射等綜合抗逆性，它是獨(dú)特、優(yōu)質(zhì)抗逆基因挖掘的好材料。
　　在近日發(fā)表于《分子生物學(xué)國(guó)際期刊》和《基因?qū)W》雜志的研究成果中，李小雙與張道遠(yuǎn)、高貝等對(duì)沙漠耐干苔蘚齒肋赤蘚AP2/ERF基因家族進(jìn)行了系統(tǒng)研究及抗逆功能鑒定，發(fā)現(xiàn)新的A-5類DREB基因能顯著提高轉(zhuǎn)基因擬南芥的抗旱和耐鹽性。
　　“通過(guò)萌發(fā)期、幼苗期和成苗期三期實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)在沒(méi)有轉(zhuǎn)入該基因的情況下，擬南芥在干旱或是鹽分過(guò)高時(shí)成活率只有20%；而在轉(zhuǎn)入該基因后，擬南芥的成活率可高達(dá)60%~70%。”李小雙告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。由此，沙漠苔蘚的耐干特性可見(jiàn)一斑。
　　十多年來(lái)，張道遠(yuǎn)帶領(lǐng)的耐干生物學(xué)課題組以苔蘚為研究對(duì)象，除聚焦其耐干分子機(jī)制研究外，同時(shí)關(guān)注作物改良。該課題組把苔蘚特有的抗旱基因轉(zhuǎn)移到棉花中，以增強(qiáng)棉花的抗旱節(jié)水性能。據(jù)介紹，相關(guān)研究已經(jīng)從盆栽和溫室擴(kuò)展到南疆和北疆不同生態(tài)環(huán)境下的大田實(shí)驗(yàn)。
　　在研究人員培養(yǎng)的若干抗旱轉(zhuǎn)基因棉品系中，有一個(gè)品系轉(zhuǎn)入了苔蘚特有的ALDH21基因，即乙醛脫氫酶的基因。結(jié)果發(fā)現(xiàn)該抗旱品系同時(shí)具有抗棉花癌癥——黃萎病的效果。但當(dāng)前除了抗蟲(chóng)Bt轉(zhuǎn)基因棉花之外，我國(guó)尚未放開(kāi)其他轉(zhuǎn)基因棉花的種植，相關(guān)研究成果僅作為技術(shù)儲(chǔ)備，以備未來(lái)之需。“不過(guò)，我們還可以做抗旱的花卉、草坪草。”張道遠(yuǎn)說(shuō)，苔蘚的抗逆基因資源依然大有用武之地。
　?。ㄔd于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2019-05-21 第7版 生態(tài)環(huán)境)