当前位置:热点 > 正文
环球报道:困扰科学家百年之久的花卉超级基因之谜被揭开
2022-09-10 07:59:14 来源: cnBeta.COM


(资料图片仅供参考)

研究人员已经解开了一个世纪之谜,即导致花卉高效异花授粉的超级基因。研究结果显示,DNA水平上的序列长度变化对于两种形式的花的进化非常重要,因为它们的生殖器官长度不同。

自15世纪以来,植物学家和园艺家已经知道一些植物物种有两种形式的花,它们的雌雄性生殖器官的长度相互不同。查尔斯·达尔文首先提出,这种双花型的花可以促进昆虫授粉者的有效交叉授粉。早期的遗传学家表明,这两种形式的花是由一个单一的染色体区域控制的,该区域可能包含了一组基因,即超级基因。然而,直到最近,这个超级基因还从未被测序过。

现在,研究人员已经解开了这个超级基因的谜团。他们研究了一个已经被达尔文描述为distyly的系统,即野生亚麻籽物种Linum,并使用现代DNA测序方法来确定超级基因。斯德哥尔摩大学的科学家与乌普萨拉大学、杜伦大学、格拉纳达大学和塞维利亚大学的合作伙伴共同进行的这项研究。该研究于9月9日发表在《当代生物学》杂志上。

令人惊讶的是,研究人员发现,负责雄性和雌性生殖器官不同长度的超级基因本身也有不同的长度。具体来说,该超级基因的显性形式包含大约26万个碱基对的DNA,而隐性形式的DNA则缺失。这26万个碱基对的DNA包含了几个可能导致生殖器官长度变化的基因。

该研究的资深作者、斯德哥尔摩大学生态基因组学教授Tanja Slotte说:“这些结果确实让我们感到惊讶,因为以前在另一个系统--报春花中也发现了类似的支配生殖器官的超级基因的遗传构成,在那里它完全独立进化。”

该研究的第一作者、斯德哥尔摩大学学生Juanita Gutiérrez-Valencia博士说:“进化不仅反复导致报春花和亚麻籽物种的类似变异,而且还依靠类似的遗传解决方案来实现这一成就。”

这些发现为进化的非凡力量提供了新的见解,即为广泛的适应性挑战找到趋同的解决方案,如开花植物需要交叉授粉。

“Distyly最终是一种高效的交叉授粉机制。”Tanja Slotte教授说:“鉴于气候变化以及植物和昆虫授粉者种群所面临的挑战,了解授粉机制在今天尤为重要。”

标签: 科学探索 困扰科学家百年之久的花卉超级基因之谜被揭开

责任编辑: jkl2