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。
交变磁性是近年来提出的第三类基本磁相。交变磁性既有反铁磁体的零净磁场,又具有铁磁体的自旋劈裂现象。通常,两者被认为是不相容的。交变磁性兼具铁磁性和反铁磁性的优势,为制造自旋电子器件带来了新突破口,在磁存 辽宁省深入学习贯彻习近平总书记关于教育的重要论述,深入贯彻落实党的二十届三中全会精神和全国教育大会精神,聚焦学校安全治理、教育管理秩序、师德师风建设等关键领域和重要环节,推动基础 中国教育报-中国教育新闻网北京11月11日讯(记者 林焕新)学前教育法就从业禁止明确规定,受到社会关注。在今天教育部召开的新闻发布会上,中国法学会行政法学研究会副会长、黑龙江大学校长王敬波对 学龄前时期是儿童身心发展的重要阶段,学前教育是国民教育体系的重要组成部分。习近平总书记强调:“要加强对基础教育的支持力度,办好学前教育。”为实现“幼有所育”,规范和促进学前教育发展,满足 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 焦以璇)近日,由大中小学德育一体化国家教材建设重点研究基地主办的“大中小学思想政治教育一体化:教材建设与发展研究学术研讨会”在北京师范大学举行。北京师 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 任朝霞 通讯员 袁圆)“我们创作的作品名称叫《古韵新景》,是由笔挂、笔山、镇纸、砚台组成的文房四宝。”10月27日,2024年世界职业院校技能大赛总决赛争夺赛高 。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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