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早期陆生植物适应性进化研究取得新进展

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热度24票 浏览32次 时间:2018年4月26日 09:55
蛋白亚细胞定位及干旱恢复表型

蛋白亚细胞定位及干旱恢复表型

双编码基因YAN/AltYAN的基因结构及演化过程

双编码基因YAN/AltYAN的基因结构及演化过程

(中国化石网报道)据中国科学院东亚植物多样性与生物地理学重点实验室(关艳龙):早期陆生植物形态结构相对简单,却具有极强的环境适应能力。先前的研究表明,特有基因往往对于物种适应特殊环境具有重要的作用。然而对于这些基因的起源及其功能机制等方面的研究却相对欠缺。

最近,由中国科学院昆明植物研究所东亚植物多样性与生物地理学重点实验室黄锦岭研究组与昆明植物所孙航研究员、刘莉研究员、胡金勇研究员,扬州大学杨泽峰教授及美国路易斯维尔大学 Mark P. Running教授合作完成的一项研究发现:小立碗藓hemerythrin基因起源于真菌向早期陆生植物的水平基因转移事件,hemerythrin基因在小立碗藓中通过改变蛋白编码顺序(Shifting of reading frames),演化出一个新双编码基因(Dual-coding gene)YAN/AltYAN。 分子遗传学及生理生化证据表明,YAN/AltYAN通过参与小立碗藓脂肪酸、油体、蜡质结晶等脂类代谢过程,介导了小立碗藓的脱水耐受生物学过程。令人惊奇的是,现有的证据显示hemerythrin也极可能同样参与到植物油体形成与抗干旱过程。该研究对于认识物种特有基因的演化方式以及揭示陆生植物如何适应特殊环境提供了新的理论观点及实验证据。

该研究结果以“Gene refashioning through innovative shifting of reading frames in mosses”为题在线发表于Nature communication杂志(DOI:10.1038/s41467-018-04025-x)。 关艳龙博士及刘莉研究员为论文共同第一作者,黄锦岭研究员为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院“西部之光”引进人才项目、中国科学院“百人计划”等项目的资助。
TAG: 进化 植物
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