竹子是一種獨(dú)特的禾本科植物，它的莖稈生長(zhǎng)迅速，如毛竹的幼嫩莖稈（筍）一天生長(zhǎng)可達(dá)1米。這種特性使其能夠與其他樹(shù)木競(jìng)爭(zhēng)，從而適應(yīng)森林環(huán)境。以往對(duì)竹子木本莖快速生長(zhǎng)特性的研究主要集中在形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)和生理學(xué)方面。近期，我國(guó)科學(xué)家開(kāi)展了竹子新基因功能演化的研究，揭示了其莖稈快速生長(zhǎng)的遺傳機(jī)制，相關(guān)研究成果發(fā)表在《Molecular Biology and Evolution》期刊，標(biāo)題為“New Genes Interacted with Recent Whole Genome Duplicates in the Fast Stem Growth of Bamboos”。
科研人員對(duì)毛竹基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行基因組系統(tǒng)發(fā)育地層學(xué)（phylostratigraphy）和演化轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，共鑒定出1622個(gè)近4600萬(wàn)年前出現(xiàn)的竹子孤兒基因（特有新基因），其中19個(gè)是從頭起源（de novo）基因。在以往對(duì)其他植物的研究中，新基因主要在繁殖組織中高表達(dá)。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，新基因在快速生長(zhǎng)的竹筍中高度表達(dá)，并且表達(dá)量在快速生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)達(dá)到最高。研究還發(fā)現(xiàn)，全基因組加倍（whole-genome duplicates，WGD）基因也在竹筍中特異性地高表達(dá)，孤兒基因和WGD基因在莖稈快速生長(zhǎng)的共表達(dá)模塊中富集，它們可能通過(guò)共同作用重塑了莖稈生長(zhǎng)的表達(dá)網(wǎng)絡(luò)，從而驅(qū)動(dòng)竹子快速生長(zhǎng)這一特性的形成。
論文鏈接：
https://academic.oup.com/mbe/advance-article/doi/10.1093/molbev/msab288/6377341
注：此研究成果摘自《Molecular Biology and Evolution》期刊原文章，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng)，僅供參考。
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