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基因组复制事件可能有助于花香的生物合成和早发开花植物的其他特征

田纳西州诺克斯维尔市-在《自然》杂志上发表的一项新研究报告了蓝花瓣睡莲(Nymphaea colorata)的409兆碱基的基因组序列。这47位合著者的结论是,尽管玫瑰是玫瑰,但大多数开花植物可能都应归功于其成功,包括运用花香来吸引传粉媒介,部分原因是在精致的睡莲中发现了遗传创新。

睡莲是池塘中的宠儿,在绘画和雕塑等艺术领域屡见不鲜。一些宗教认为它们是生命的象征。

这些信念可能离目标不远。该研究的作者分析了睡莲的基因,包括睡莲的开花水生植物的顺序,其结果表明睡莲是所有其他开花植物的两个姊妹谱系之一,这可能是由于整个基因组复制事件(大约147-185)一百万年前。另一个谱系是Amborellales,这是一种开花灌木,仅包括一个物种Amborella trichopoda。

开花植物,也被称为被子植物,是陆地植物中种类最多的一组,有64目,416科,大约13,000个已知属和300,000个已知物种。

参与这项研究的国际研究人员联盟包括田纳西大学农学院的植物科学教授陈峰,他的同事陈新露和同一系的博士生张,,以及基因组的博士生贾启东。 UT的科学与技术研究生课程。陈锋是该计划的教职人员。合著者还包括来自中国南京农业大学(NAU)的另一位名为Chen-Fei Chen的科学家。UTIA的Chen也是UTIA和NAU在2017年建立的农业植物生物学中心的兼职教授。本文证明了多学科合作的重要性。” UTIA的Chen表示。他是整个项目的六个监督合作者之一。

UT小组致力于分析睡莲中花香生物合成的遗传基础。Chen说:“吸引传粉媒介的花香对于植物的多样性和以植物为基础的农业生产都是至关重要的。”根据美国农业部自然资源保护局的数据,世界四分之三的开花植物和约35%的世界粮食作物都依靠包括昆虫在内的动物传粉媒介繁殖。这些传粉者中的许多人都依靠花香来帮助他们找到植物的花朵。根据《科学》杂志的合著者陈某的报道,“曲霉的花是无味的”,他报道了曲霉的基因组。他说:“因此,在2013年,了解开花植物何时以及如何进化出气味非常有趣。”

该研究解释说,从睡莲全基因组复制事件中保留的基因中,有调节所有开花植物开花过渡和花朵发育的基因的同源物。具体地说,UTIA小组研究了N. colorata。

陈说:“睡莲已经进化出诱人的花香和颜色,这是核心被子植物共有的特征。”“我们分析过的化学成分和生物合成基因(产生花香的基因)建议睡莲的气味与核心被子植物的气味平行进化。由于其独特的系统发育位置,气味生物合成等方面的创新色猪笼草基因组揭示的性状揭示了所有被子植物的早期进化。”

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