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CQ9电子_MP综述植物适应极端情况历程中基因组趋同进化的最新希望
2021-07-13 [13950]
本文摘要:泉源 | Mol Plant植物科学责编 | 逸云适应性进化是进化生物学的焦点问题。

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泉源 | Mol Plant植物科学责编 | 逸云适应性进化是进化生物学的焦点问题。随着全基因组数据正在急速增加,适应性进化的研究正在转向基因组学领域。

而趋同进化为适应性进化提供了强有力的证据,因此基因组的趋同进化有潜力成为进化生物学研究领域的新前沿。2020年10月29日,中山大学生命科学学院有害生物控制与资源使用国家重点实验室施苏华教授团队在Plant Communications揭晓了题为Genomic convergence in the adaptation to extreme environments的综述论文。该综述系统总结了植物在适应相同极端情况历程中的基因组趋同进化的最新希望,探讨了基因组差别条理趋同进化的发生频率,并为基因组趋同进化的研究提供了系统的总结和展望。

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该综述文章以适应极端情况的植物为工具,综述了植物基因组在适应极端情况历程中的趋同进化研究。研究发现从氨基酸位点替代、基因数目变异、基因表达量改变、基因组组分的进化等方面普遍存在趋同进化。进一步研究发现,对于研究最为广泛的氨基酸替代的趋同进化,在基因组水平的可靠例子很少,可能是因为这类趋同进化自己较少,也可能是因为现在的方法敏捷度不够。

而在其他条理的趋同进化,可能比已知的要越发普遍。好比植物基因组的基因复制频率高于其他生物类群,基因复制造成的表达量上升或者新功效化均存在趋同进化。

受限于有限的数据,基因表达模式的趋同进化现在研究较少。基因组组分的趋同进化也容易被忽略,但在红树植物的研究中发现基因组组分的趋同改变例如氨基酸使用、重复序列含量的淘汰可能是一种恒久适应机制。基因组趋同进化体现在多个条理总之,该研究发现趋同进化在适应相同极端情况的植物基因组中普遍存在。

可是现在关于基因组趋同进化的研究还在比力初始的阶段,仅在少数植物如红树植物中开展了多条理基因组趋同进化的研究。本研究建议在未来的研究中,一方面需要在方法上寻求创新,另一方面需要在多个条理系统研究基因组趋同进化,而这也需要广泛搜集多个维度的数据而不仅仅是参考基因组序列。

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中山大学施苏华教授课题组恒久研究植物的物种形成、适应性进化和生物多样性。该研究获得国家自然科学基金、国家重点研发计划和广东省基础与应用基础研究基金的资助。原文链接:https://doi.org/10.1016/j.xplc.2020.100117。


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