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我国科学家揭示竹子茎秆快速生长的机制

  竹子是一种独特的禾本科植物,它的茎秆生长迅速,如毛竹的幼嫩茎秆(笋)一天生长可达1米。这种特性使其能够与其他树木竞争,从而适应森林环境。以往对竹子木本茎快速生长特性的研究主要集中在形态学、解剖学和生理学方面。近期,我国科学家开展了竹子新基因功能演化的研究,揭示了其茎秆快速生长的遗传机制,相关研究成果发表在《Molecular Biology and Evolution》期刊,标题为“New Genes Interacted with Recent Whole Genome Duplicates in the Fast Stem Growth of Bamboos”。

  科研人员对毛竹基因组数据进行基因组系统发育地层学(phylostratigraphy)和演化转录组学分析,共鉴定出1622个近4600万年前出现的竹子孤儿基因(特有新基因),其中19个是从头起源(de novo)基因。在以往对其他植物的研究中,新基因主要在繁殖组织中高表达。这项研究发现,新基因在快速生长的竹笋中高度表达,并且表达量在快速生长的转折点达到最高。研究还发现,全基因组加倍(whole-genome duplicates,WGD)基因也在竹笋中特异性地高表达,孤儿基因和WGD基因在茎秆快速生长的共表达模块中富集,它们可能通过共同作用重塑了茎秆生长的表达网络,从而驱动竹子快速生长这一特性的形成。

  注:此研究成果摘自《Molecular Biology and Evolution》期刊原文章,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。

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