《现代和古代的种子大小及叶绿体DNA属性可以解释日本栽培甜瓜种子(Cucumis melo L.)介绍和选择》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: 雷洁
  • 发布时间:2015-09-16
  • 西瓜是一种在日本已种植了至少2000年的水果或蔬菜。为了更好的理解西瓜在岛国的进化过程,我们测量种子的大小,确定135年的细胞质基因型现代瓜登记入册以及从考古遗址考究在日本2000年的时期的12代古代瓜子。基于种子长度的差异,瓜子的数量仍然在Shikata site (日本冈山地区),由种子类型对应的现代亚洲东部和南部瓜组成。尽管集中类型的瓜子在Shikata site附件发现,只有Agrestis-type种子,< 6.1毫米长,发现有1CE的瓜群。内部瓜群的长度在1050CE到1680CE之间。考古古代DNA瓜是在叶绿体基因组单核苷酸多态性分析。这些显示细胞质类型异构由Ia和Ib类型瓜群在公元1600年之前组成,经过遗传侵蚀,此后成为同质的Ib,不在现代流行日本甜瓜登记入册。减少变异的种子长度和细胞质类型与历史记录表明。在过去的1000年里人工选择加剧了日本西瓜的水果特点。

相关报告
  • 《日本科学家发现植物叶绿体自噬过程》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:李楠
    • 发布时间:2017-11-28
    • 叶绿体可以吸收二氧化碳,促进植物的光合作用,但由于叶绿体无法将来自强烈日光的所有能量用尽,久而久之会造成光敏损伤,因此清除这些有害化合物是保证植物在自然界得以生存的关键。但是,目前研究者们还无法解释崩解的叶绿体是如何被清掉的。日本东北大学跨学科前沿研究所(Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences)藤田正典博士(Masanori Izumi)推测被破坏的叶绿体可能是通过自噬过程被代谢掉的。 自噬是细胞内的液泡(酵母、植物)或是溶酶体(哺乳动物)降解自身细胞器或是其它大分子的过程。日本东北大学的研究者发现了一种新的非典型自噬类型——“叶绿体自噬”(Chlorophagy),该自噬过程能够清除掉植物叶片中强光下分解的叶绿体。这个发现可以帮助人们找到调控植物老化的新方法。 藤田正典博士指出:“叶绿体的代谢对于作物产量非常重要。随着水稻或小麦等作物在收获前由绿变黄,叶绿体也会被消耗掉,这样营养成分得以释放和循环,从而生成谷物,作物最终老化。我们希望能够了解最完整的叶绿体降解原理。”根据这项研究,当拟南芥被暴露在紫外线B(UVB)的可视强光下或者自然光下,其受损害的叶绿体会游离至液泡并与之相互融合,但这种现象在缺少自噬机制的突变植物中不会发生。在突变植物中,被破坏的叶绿体会呈现出不规则的形状,并且变异体植物的叶子在经过紫外线B照射后比自然发生变化的野生叶片更容易凋零。藤田正典教授解释称:“变异体被紫外线照射损伤后,植物细胞会产生活性氧及过氧化氢等物质,叶绿体自噬过程会对这些有毒化合物产生抑制作用,以确保植物在强光照射下能够继续生存。” 这项研究引发了与叶绿体自噬调节机制相关的一系列问题,包括如何发现被破坏的叶绿体并且将其移至液泡中等,研究人员认为,利用基因功能分析能够帮助人们探索叶绿体代谢的新方法。 (编译 李楠)
  • 《Nature | 未栽培类群中未知基因的功能和进化意义》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2023-12-24
    • 2023年12月18日,马德里理工大学等机构的研究人员在Nature杂志在线发表了题为Functional and evolutionary significance of unknown genes from uncultivated taxa的文章。 地球上的许多微生物仍然没有得到培养和充分研究,限制了我们对其遗传物质的功能和进化方面的理解,这在大多数宏基因组研究中仍然被忽视。 该研究分析了来自多个栖息地的149,842个环境基因组,并编制了404,085个功能和进化上重要的新基因(FESNov)家族的策划目录,这些基因家族专属于未培养的原核生物分类群。所有 FESNov 家族跨越多个物种,表现出强烈的纯化选择信号,并符合新的直系同源群,从而使迄今为止描述的细菌和古细菌基因家族的数量几乎增加了两倍。FESNov 目录富含分支特异性特征,包括1,034个新家族,可以区分整个未培育的门、类和目,可能代表促进其进化分歧的突触形态。 使用基因组背景分析和结构比对,研究人员预测了32.4% 的 FESNov 家族的功能关联,包括与重要生物过程的4,349个高置信关联。这些预测提供了一个有价值的假设驱动的框架,研究人员使用它来实验验证一个涉及细胞运动的新基因家族和一组新的抗微生物肽。研究人员还证明,新家族的相对丰度分布可以区分环境和临床条件,从而发现与大肠癌相关的潜在新生物标志物。研究人员期望这项工作能加强未来的宏基因组学研究,并扩大我们对未培养生物遗传库的了解。