《华南植物园在野生二倍体草莓系统发育和杂交渐渗研究中取得进展》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: 姜丽华
  • 发布时间:2023-03-08
  •   杂交与渐渗在野生植物中广泛存在,并对物种形成与适应性进化产生重要影响,一直以来都是进化生物学和生物多样性研究的热点。然而,物种之间的频繁杂交与渐渗使得重建物种系统发育关系非常困难。遗传重组是产生变异的主要驱动力量之一,在生物进化过程中起着重要作用。然而,重组率变异如何影响系统发育关系和杂交渐渗尚不清楚。野生二倍体草莓是重要的作物野生近缘种,广泛分布于世界温带地区,中国是其多样性分布中心与起源中心之一,蕴藏丰富的遗传变异,具有重要的发掘利用价值。

      中国科学院华南植物园研究员康明团队利用全基因组重测序数据重建了10个野生二倍体草莓(占所有野生二倍体草莓的83%)的系统发育关系,探讨了重组率变化对系统发育关系和基因组渐渗的影响,发现低重组率的基因组区域具有更低的杂交渐渗与不完全谱系分选,以及更一致的系统发育信号,可以反映更真实的系统发育关系(图1和图2)。野生二倍体草莓存在复杂且广泛的杂交渐渗,物种间平均渐渗率约占整个基因组的4.1%,渐渗更倾向于保留在高重组、低基因密度的基因组区域(图2)。研究通过祖先态模拟揭示了自交不亲和性状丢失后重新获得,同时发现自交不亲和性状重新获得可能与受到正选择的控制花粉识别的SLF基因的历史渐渗有关(图3)。该工作为野生二倍体草莓的进化历史和杂交渐渗的基因组特征研究提供了新视角,为杂交渐渗在植物交配系统转变中的作用提供了新证据。

      相关研究成果已在线发表于《分子生物学与进化》(Molecular Biology and Evolution)。


  • 原文来源:https://www.cas.cn/syky/202303/t20230306_4877826.shtml
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    • 编译者:姜丽华
    • 发布时间:2023-03-08
    • 杂交与渐渗在野生植物中广泛存在,并对物种形成与适应性进化产生重要影响,一直以来都是进化生物学和生物多样性研究的热点。然而,物种之间的频繁杂交与渐渗使得重建物种系统发育关系非常困难。遗传重组是产生变异的主要驱动力量之一,在生物进化过程中起着极其重要的作用。然而,重组率变异如何影响系统发育关系和杂交渐渗尚不清楚。野生二倍体草莓是重要的作物野生近缘种,广泛分布于世界温带地区,中国是其多样性分布中心与起源中心之一,蕴藏非常丰富的遗传变异,具有重要的发掘利用价值。 华南植物园康明研究团队利用全基因组重测序数据重建了10个野生二倍体草莓(占所有野生二倍体草莓的83%)的系统发育关系,探讨了重组率变化对系统发育关系和基因组渐渗的影响,发现低重组率的基因组区域具有更低的杂交渐渗与不完全谱系分选,以及更一致的系统发育信号,可以反映更真实的系统发育关系(图1,图2)。野生二倍体草莓存在复杂且广泛的杂交渐渗,物种间平均渐渗率约占整个基因组的4.1%。渐渗更倾向于保留在高重组、低基因密度的基因组区域(图2)。祖先态模拟揭示了自交不亲和性状丢失后而重新获得。同时发现自交不亲和性状的重新获得可能与受到正选择的控制花粉识别的SLF基因的历史渐渗有关(图3)。该研究为野生二倍体草莓的进化历史和杂交渐渗的基因组特征提供了新视角,为杂交渐渗在植物交配系统转变中的作用提供了新证据。 上述研究成果已在线发表于进化生物学顶级刊物Molecular Biology and Evolution(《分子生物学与进化》)。中国科学院华南植物园冯超副研究员和江苏省农科院果树所王静研究员为论文共同第一作者,华南植物园康明研究员为论文通讯作者,美国俄勒冈州立大学Aaron Liston教授参与了研究工作。该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院青促会项目和华南植物园青年人才专项等项目的资助。文章链接:https://academic.oup.com/mbe/advance-article/doi/10.1093/molbev/msad049/7067769
  • 《武汉植物园在油桐种仁发育与油脂积累的研究中取得进展》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2023-01-31
    •  油桐树是世界著名的工业油料树种。胚乳是油桐种子中油脂的主要储存器官。前期对油桐种质资源种子性状的观测,发现填充异常而导致油桐种仁形状异常(图A-C)。基于此现象仔细观察油桐种仁的发育过程,发现在油桐种仁中,子叶外围的组织可进一步分成内外两层。内层在油桐种子油脂积累前期体积非常小,而外层体积较大(图E)。随着油脂积累的启动,内层体积快速膨大,最终发育为成熟的胚乳组织,大量积累油脂;而外层体积逐步变小,变成一层干的薄膜紧紧覆盖在胚乳组织外围,不积累油脂(图F)。   基于转录组分析及部分实验验证发现:1)油脂在内层而不在外层积累,归因于油脂合成通路仅在内层被激活;2)内层膨大而不是外层膨大,归因于细胞快速分裂和油脂合成积累相关通路仅在内层被激活;3)外层可能为内层的早期发育储存和传递母体的营养;4)筛选发现几个调控油脂合成的转录因子在内外层显著差异表达;5)其中负调控因子VfVAL3在外层高表达,它可能通过抑制调控油脂合成和种子发育的LEC1/B3网络而参与调控外层的发育及油脂的合成积累。   该研究成果以“Molecular mechanism of differential development and lipid accumulation between two components in the seed of tung tree (Vernicia fordii Hemsl.)”为题,发表于国际学术期刊Industrial Crops and Products上。武汉植物园草坪草与牧草分子育种学科组张玲玲副研究员为论文第一作者,陈良研究员和湖北大学的吕世友教授为论文共同通讯作者。本研究得到国家自然科学基金(31971692,31500267)和中国科学院青年创新促进会项目资助。