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植物所科研人员发布第一个高质量角苔参考基因组

作者: 发布时间:2020-02-12 07:48

  苔藓类包含苔、藓和角苔三大分支,是现存最早的陆生植物,代表了植物演化过程中从水生到陆生的过渡类群。长久以来关于前期陆地植物的来源与植物登陆一向存在许多争辩和未解之谜。近年来,人们使用组学数据将前期陆地植物的体系方位争辩聚集到了角苔类上。角苔类以其难解的体系方位,衍生与原始兼具的形状特征,及与细菌和真菌广泛共生的特异现象而备受重视。 

  在中科院植物所体系与进化植物学国家要点实验室的布局与支撑下,陈之端ag88旗舰厅下载研讨组于2008年启动了角苔基因组测序方案,多年来经过研讨团队间密切合作,立异研讨办法攻坚克难,总算在角苔基因组的解析上取得了打破。研讨人员使用三代测序的Nanopore数据和二代测序的Illumina数据,经过一系列精密规划的去污染流程,得到了119 Mb (contig N50 796.64 kbscaffold N50 1.09 Mb)的芽胞角苔(Anthoceros angustus) 基因组拼装成果,取得了榜首个高质量的角苔参阅基因组。 

  该研讨经过体系发育基因组学剖析进一步确认了苔藓类植物的单系性,并支撑角苔类坐落苔藓类分支的最基部。研讨发现,在植物登陆过程中,角苔可谓“轻装上阵”,具有一套与其简略的形状结构相匹配的低冗余度的小基因组;一起其基因组又不失功用的齐备性,包含了与植物发育相关的根本转录调控工具包。与之相对,在角苔基因组傍边与RNA修改、UV耐受以及抗脱水等环境习惯相关的基因宗族却经过串联重复取得了扩张,一起角苔还获益于从土壤细菌和真菌搬运而来的基因,丰厚了其抗性响应和代谢相关的基因组分。此前,角苔类是苔藓类中仅有没有完好解析的高质量参阅基因组的类群,该研讨弥补了这一空白,结合在其他苔藓类植物中的相关报导,该研讨以为从土壤细菌和真菌中“借”基因来更好地习惯陆地环境是前期陆地植物的“通用”手法,从而深化提醒了苔藓类植物对陆地环境的习惯机制。 

  该研讨成果于2020210日作为封面文章在线发表于世界闻名学术期刊Nature Plants。中科院植物所张剑助理研讨员、付新星博士、李睿琦助理研讨员、武汉群众源生科技服务有限公司赵翔博士、深圳仙湖植物园刘阳研讨员、福建农林大学李明河副教授、比利时根特大学Arthur Zwaenepoel博士为该论文的一起榜首作者;中科院植物所陈之端研讨员、福建农林大学刘仲健教授、深圳仙湖植物园张寿洲教授、比利时根特大学Yves Van de Peer教授为一起通讯作者。该研讨得到中非联合研讨中心、中国科学院世界研讨与教育发展方案、中国科学院战略要点研讨方案、国家自然科学基金、深圳仙湖植物园、中科院植物所体系与进化植物学国家要点实验室、福建农林大学兰科植物保护和使用国家林草局要点实验室等项目和部分的赞助。 

  论文链接: 

  https://www.nature.com/articles/s41477-019-0588-4 

  (体系进化实验室供稿) 

  

  图1 芽胞角苔与18个绿色植物的比较基因组剖析 

a, 根据OrthoMCL的基因宗族聚类比较。b, 19个绿色植物的基因宗族取得(+)/丢掉(-)状况比较。c, 角苔、小立碗藓和地钱的全基因组加倍事情剖析。 

 

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