花部形态多样性在被子植物进化与物种分化中具有核心作用。异型花柱(二型或三型)具有提高植物传粉精确度、降低雌雄干扰、促进异花传粉等重要生态功能。全基因组复制或多倍化,对被子植物繁育系统和形态演化具有重要影响。然而,以往对异型花柱分子调控机制的研究都局限于二倍体,对于多倍体植物异型花柱的发生和演化还存在诸多未解之谜。
中国科学院华南植物园首次完成了茜草科四倍体二型花柱植物——裂果金花的染色体水平基因组组装与解析,揭示了其控制花柱异长的S位点超基因,在多倍化后仍保持完整功能。
科研团队基于全基因组测序、比较转录组、形态学、繁殖生物学等多种手段,获得了裂果金花高质量的染色体水平基因组,并鉴定到二型花柱相关的S-locus超基因只存在于短柱花型的个体,呈半合子结构,由包含SchzAUX22在内的四个紧密连锁的基因构成。其中,SchzAUX22是重要的生长素响应因子,被鉴定为调控二型花柱发育的关键候选基因。
研究表明,裂果金花的基因组可能起源于约360万年之前的异源多倍化事件。通过计算S-locus基因和其同源基因的同义替换率(Ks),研究团队发现S-locus的起源时间(约5000万年前),远早于裂果金花多倍化的发生时间。这些证据表明,尽管裂果金花存在由杂交导致的异源多倍化,S位点仍能保持完整并发挥功能,多倍化并不必然导致异型花柱的瓦解。
这是首次从全基因组层面破译多倍体植物异型花柱的分子机制。该成果为深入理解被子植物花部多态性及繁育系统的进化提供了新的视角。
相关成果发表在《新植物学家》(New Phytologist)上。
A. 裂果金花长柱型花与短柱型花;B. 短柱型基因组Circos图;C. 半合子位点基因结构示意图;D. 裂果金花与近缘物种旁系同源基因的Ks分布分析。
近日,教育部携手中央广播电视总台聚焦学生心理健康主题共同发布《关注篇》公益广告,这是扎实落实教育部等十七部门联合印发的《全面加强和改进新时代学生心理健康工作专项行动计划(2023—2025年)》的重要举措。 建 在中国海洋大学建校100周年之际,习近平总书记给中国海洋大学全体师生回信,向全校师生员工、广大校友致以祝贺,强调“加强原创性、引领性海洋科技攻关,努力培养更多胸怀蓝色梦想、堪当时代重任的优秀海洋人才”。 11月6日,教育部党组书记、部长怀进鹏调研中国石油大学(北京)、中央财经大学,了解学校服务国家战略、培养拔尖创新人才、科学研究、学科建设、国际交流合作等情况。他强调,高校要瞄准国家重大战略发展需求,提升人才自主 实现“教育链、人才链、产业链、创新链”在纵向上内部融通,在横向上相互打通,无疑是今后一段时间内,我国职业教育的主要改革方向 近日,中共中央、国务院印发《关于深化产业工人队伍建设改 中国教育报-中国教育新闻网讯(特约通讯员 苏勤)为推进国家通用语言文字普及工作,提高原民族语言授课学校教师国家通用语言文字教学水平,11月12日至14日,内蒙古教育厅举办全区原民族语言授课学校教 走进湖南省怀化市溆浦县低庄镇金子湖村菌草种植基地,一排排木耳菌棒在自动喷淋系统浇灌下生机勃勃,它们早已被提前订购。近年来,金子湖村在湖南铁道职业技术学院驻村工作队的帮扶下,经济发展突飞 。本文链接:研究揭示多倍体植物二型花柱调控机制http://www.sushuapos.com/show-12-1803-0.html
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