桫椤科树蕨是蕨类植物中典型的古老孑遗类群,因古老的起源和独特的树形而备受关注。自侏罗纪以来,其宏观形态就高度保守,被誉为恐龙时代“活化石”。尽管形态演化缓慢,该类群却表现出丰富的物种多样性,和较强的环境适应能力,成功应对亿万年数次环境剧变。这引发了进化生物学中长期未解的谜题:为何这些类群能在保持稳定外形的同时,具备如此强大的生存韧性?
中国科学院华南植物园研究团队,构建了不同生态型桫椤科植物高质量基因组图谱,整合比较基因组学与转录组学, 深度解析了其基因组演化机制。
结果发现,在整体分子进化速率相对缓慢的背景下,整个树蕨谱系仅在约1.54亿年前共享一次全基因组复制(WGD)事件。该事件赋予了树蕨双重适应优势,不仅赋予了祖先树蕨对侏罗纪晚期环境剧变的适应能力,也为后期物种多样化提供了遗传基础。典型树形物种优先保留与细胞壁合成、木质化相关的基因,以强化支撑结构。而非树形物种则更多保留代谢与防御相关基因,从而增强生存韧性。
研究还发现,转座子元件的持续爆发,驱动了基因组结构动态变化,包括显著的基因组大小变异和染色体重排,成为局部快速演化的核心驱动力。乔木状的表型创新,并非简单依赖于WGD滞留基因剂量,而更依赖于复杂的转录调控。该机制可能通过协同木质素合成与光感知过程,进一步促进树蕨在被子植物主导的林下环境中的适应。
该研究将传统认知的活化石植物“演化停滞”,重新定义为一种基因组的动态平衡。宏观进化迟缓背景下的基因组可塑性与局部创新,正是树蕨成功跨越亿万年地质变迁的演化密钥。
该成果不仅为桫椤科珍稀“活化石”蕨类植物的保护研究,提供了重要的基因组资源,同时为理解古老孑遗植物的长期存续与演化,提供了全新理论框架。
相关研究成果发表在《分子生物与进化》(Molecular Biology and Evolution)上。
论文链接
桫椤科植物的WGD事件及后续基因保留
桫椤科植物基因组多样性
新疆高校领导班子近期连续调整。 据天山网消息,11月7日上午,新疆大学召开干部大会,宣布新疆大学行政负责人任免职决 包括人类在内的脊椎动物的大脑都有两个脑半球,左右脑半球在结构上是对称的。由于大量的神经连接主要为同侧大 尼龙因高强度和耐用性广泛用于日常生活和工业生产。退役尼龙的化学回收利用对可持续发展具有重要意义,为获取各种含氮化学品提供了原料。尼龙的高结晶度和强内聚能使其具有高的化学稳定性和良好的溶剂耐受性。当 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 任朝霞)11月11日,上海高校法治文化育人联盟“法萌”宣讲团正式成立,18家上海高校法治文化育人联盟成员单位代表出席成立仪式,“法萌百讲”第一课正式开讲。今年 “在‘推普’志愿服务活动中,我见证了普通话如何跨越地域障碍,促进经济发展与文化交流,我希望有机会继续参与其中。”近日,湖南高速铁路职业技术学院学生孔俊岩在结束志愿活动时有感而发。近期,湖 “天”与“地”是中国传统文化中至关重要的一对意象,在崇敬天的同时,古人也深深敬畏大地。古人对石的崇拜和对土地的祭祀,便是这种敬畏之心的具体表现。 石崇拜遍布中华大地古人认为,天无柱,天塌; 。本文链接:树蕨基因组多样性破译“活化石”植物亿万年演化之谜http://www.sushuapos.com/show-12-1892-0.html
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