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被子植物早期進(jìn)化被揭示基因組測(cè)序功不可沒(méi)

2020-02-28 10:11:29來(lái)源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：基因組測(cè)序閱讀量：1938

導(dǎo)讀：近日，四川大學(xué)、蘭州大學(xué)、華北理工大學(xué)以及美國(guó)哈佛大學(xué)的研究人員合作揭示了被子植物早期的進(jìn)化關(guān)系，并將相關(guān)論文發(fā)表在《自然—植物》上。

　　【儀器網(wǎng) 時(shí)事聚焦】地球，這個(gè)于我們而言既熟悉又陌生的星球起源于原始太陽(yáng)星云，擁有約46億年的歷史。經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展演化，這顆“藍(lán)色”星球上逐漸孕育出了眾多的生物，這些生物大體可以分為動(dòng)物、植物、細(xì)菌、真菌、古細(xì)菌五大類(lèi)。其中，利用光合作用釋放地球生命體所必須的氧氣——植物，對(duì)于我們?nèi)祟?lèi)而言意義重大。

　　植物不僅為我們凈化了空氣，美化了環(huán)境，同時(shí)作為食物，也為我們提供了豐富的膳食纖維、維生素，以及人體所需的多種礦物質(zhì)?？梢哉f(shuō)，這個(gè)在地球上生活了約二十五億年(元古代)的“原始居民”——植物，是地球生物生生不息，世代繁衍的重要資源。然而，我們對(duì)其卻知之甚少，相關(guān)的發(fā)掘探索仍需不斷完善。

　　據(jù)了解，植物分為種子植物、蕨類(lèi)植物、苔蘚植物、裸子植物等幾大類(lèi)，其中，植物界中大類(lèi)群為種子植物門(mén)中的一個(gè)高等的類(lèi)群——被子植物。全世界現(xiàn)知的被子植物就有20多萬(wàn)種，占據(jù)植物界總數(shù)的一半以上。該類(lèi)植物與人類(lèi)的生產(chǎn)生活密切相關(guān)，很多被子植物可以為人類(lèi)提供多種食物，如瓜果蔬菜等，此外，不少被子植物還具有藥效，是眾多藥品和中草藥的重要來(lái)源。

　　然而，科學(xué)研究發(fā)展至今，反映被子植物系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的系統(tǒng)圖，只能來(lái)自對(duì)現(xiàn)存類(lèi)型比較研究的演繹。簡(jiǎn)而言之，被子植物早期分化的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系我們?nèi)圆磺宄?，而且缺乏完整的基因組來(lái)厘清其進(jìn)化關(guān)系。有鑒于此，近日，四川大學(xué)、蘭州大學(xué)、華北理工大學(xué)以及美國(guó)哈佛大學(xué)的研究人員合作揭示了被子植物早期的進(jìn)化關(guān)系，并將相關(guān)論文發(fā)表在《自然—植物》上。

　　據(jù)進(jìn)一步了解，該研究團(tuán)隊(duì)在研究過(guò)程中以多刺的芡實(shí)和堅(jiān)硬的金魚(yú)藻這兩種水生植物為研究對(duì)象，對(duì)它們進(jìn)行了基因組測(cè)序，然后裝配出染色體水平的基因組序列，繼而通過(guò)與其他具有代表性的陸生植物基因組進(jìn)行深入比較分析，終揭示了被子植物生命之樹(shù)的關(guān)鍵部分。

　　研究人員介紹，此次研究發(fā)現(xiàn)了睡蓮、木蘭、單子葉植物、松果體和雙子葉植物共五個(gè)主要的進(jìn)化枝，這些植物都經(jīng)歷了獨(dú)立的多倍化事件。研究裝配的基因組則幫助闡明了包含約35萬(wàn)物種的核心被子植物中的主要分枝關(guān)系，對(duì)研究被子植物起源和早期進(jìn)化史具有重要意義。

　　我們看到，此次研究能夠取得重大突破，除了研究人員的努力，依靠基因組測(cè)序技術(shù)是關(guān)鍵。據(jù)了解，該項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)可以從生物細(xì)胞中分析測(cè)定生物的基因組全序列，通過(guò)序列可以幫助分析出生物體生長(zhǎng)發(fā)育的重要信息。

　　事實(shí)上，該項(xiàng)技術(shù)除了運(yùn)用在生物發(fā)育探索領(lǐng)域，早在1986年，科學(xué)家Renato Dulbecco就提出了人類(lèi)基因組測(cè)序。隨著測(cè)序技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室不斷演變發(fā)展到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，我們?nèi)祟?lèi)對(duì)于自身的遺傳特性有了進(jìn)一步的了解，不少遺傳疾病也有了相應(yīng)的治療方法。

　　當(dāng)下，隨著各國(guó)對(duì)基因組測(cè)序技術(shù)的大力投入，測(cè)序領(lǐng)域前景一片大好，發(fā)展水平也在不斷進(jìn)步。相信，在不久的將來(lái)，利用先進(jìn)的基因組測(cè)序技術(shù)我們能夠揭開(kāi)更多地球生物生長(zhǎng)發(fā)育的奧秘。

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