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科技日報記者 馬愛平 通訊員 馬昕怡
日前，中國農業(yè)科學院深圳農業(yè)基因組研究所聯(lián)合國內外8家科研院所首次繪制了染色體級別的鐵線蕨基因組，揭示了蕨類植物孢子發(fā)育、真葉植物起源和種子演化、茉莉素信號通路進化等分子機制。相關研究成果發(fā)表在《自然—植物（Nature Plants）》。
真蕨植物以孢子體和配子體均具有光合自養(yǎng)能力為主要特征，其中99%的真蕨植物為同型孢子真蕨。其中鐵線蕨（Adiantum capillus-veneris L.）是其中具有代表性的同型孢子真蕨之一，常被當作模式生物進行研究。科研人員組裝了鐵線蕨基因組，獲得首個鐵線蕨高質量染色體級別參考基因組，拼接基因組達到4.83Gb，覆蓋了97.58%的基因組，染色體數(shù)目為30。研究人員通過代謝組學和轉錄組學數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，真葉植物BRI1-BRL基因家族在維管束分布豐富的葉柄和葉片中表達顯著，該基因亞家族的擴張很可能與真葉維管系統(tǒng)的起源有關，是推動真葉植物維管系統(tǒng)復雜化、進而產生真葉的分子動力。此外，研究人員還在鐵線蕨中發(fā)現(xiàn)了兩類茉莉素活性分子OPDA和JA-Ile，并闡明了這兩類活性分子及次生代謝物在體內的變化規(guī)律，解釋了蕨類植物高抗蟲性的原因。
該研究得到國家自然科學基金、中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目的資助。
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