“Drying without dying”是陸生植物演化出的一種重要特性。具有這種特性的復蘇植物能夠忍受極端干旱,在水分適宜時又可恢復正常生長。由于缺乏基礎的基因組信息,人們并不了解復蘇植物如何在葉片和根系脫水的情況下生存下來。
牛耳草(Boea hygrometrica)是一種重要的復蘇植物。日前,首都師范大學、中科院、華大基因和密蘇里大學的研究人員通過測序獲得了1.69 Gb的牛耳草基因組草圖。這一重要成果發表在四月二十日的美國國家科學院院刊PNAS雜志上,文章的通訊作者是首都師范大學的何奕騉 (YiKun He)教授、中科院的朱健康(Jian-Kang Zhu)研究員和密蘇里大學的Melvin J. Oliver。
這是人們首次測序極端耐脫水的植物,牛耳草的基因組序列將提供重要線索,幫助人們理解復蘇植物強悍的生存能力。這項研究是耐旱研究領域的一大進步,也是一個備受期待的資源,將在植物生物學和農業的多個領域產生深遠的影響。
研究顯示,牛耳草基因組在進化過程中經歷了兩次全基因組加倍。牛耳草基因組含有49,374個蛋白編碼基因,其中29.15%是牛耳草獨有的基因,20%的基因在轉錄水平上對干燥脫水有顯著的應答。研究人員還發現,在脫水過程中保護光合機構以及快速恢復蛋白合成的能力,對牛耳草復蘇非常重要。此外,牛耳草轉錄組還存在廣泛的可變剪切。研究指出,這種植物的復蘇能力主要是通過脫水應答基因的調控改變演化出來的。
作者簡介:
何奕騉 理學博士,教授,博士生導師 首都師范大學副校長
2008.11 -迄今:首都師范大學副校長;1998.6 -迄今:首都師范大學生命科學學院,教授(1999-2009期間擔任生物系系主任/院長);2002.1 -2003.6:美國杜克大學(DCMB/Biology, Duke University, USA),訪問學者;1999.7-1999.10:日本STA Fellowship資助,“日本巖手生物技術研究中心”客座研究員;1996.2 -1998.9:中科院遺傳所“負壓室” (現“植物基因組國家重點實驗室”) 804組,博士后;1992.9-1995.12:東北師大“細胞與遺傳研究所”博士(植物細胞遺傳方向);1985.9 -1988.7:東北師大生物系,碩士(植物細胞工程方向);1982.2 -1992.7:南充師范學院生物系,助教、講師、副教授;1978.3 -1982.2:南充師范學院(現: 西華師范大學)生物系,學士
朱健康 頂尖千人計劃/研究員,中科院上海植物逆境生物學研究中心主任、研究組長、博士生導師
1983-1987, 中國, 北京農業大學 土壤農業化學 獲學士學位;1987-1990, 美國, 加州大學河濱分校 植物學 獲碩士學位;1990-1993, 美國, 普度大學 植物生理學 獲博士學位;1994.6 美國, 洛克菲勒大學 分子生物學 博士后;1995-1996, 美國, 奧本大學植物與微生物學系 助理教授;1996-1998, 美國, 亞利桑那大學植物科學系 助理教授;1999-2000, 美國, 亞利桑那大學植物科學系 副教授;2000-2003, 美國, 亞利桑那大學植物科學系 教授;2004-2006, 美國, 加州大學河濱分校植物學與植物科學系 特聘教授, 研究所所長;2007-2010, 美國, 加州大學河濱分校植物學與植物科學系 Jane Johnson講座教授;2009.07-2011.06, 沙特, KAUST大學植物逆境基因組中心 主任;2010-至今, 美國, 普度大學生物化學與園藝及園林系 杰出教授;2011.7-至今,中科院上海生命科學研究院 研究員 頂尖千人計劃
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