小小角苔會“借”基因——首個高質量角苔參考基因組發布

　　中國科學院植物研究所研究員陳之端團隊通過一系列精細設計的去污染流程，得到了119 Mb的芽胞角苔基因組組裝結果，獲得了第一個高質量的角苔參考基因組，填補了苔蘚類植物相關研究的空白。相關成果2月10日作為封面文章在線發表于國際學術期刊《自然—植物》（Nature Plants）上。

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　　陳之端研究組于2008年啟動了角苔基因組測序計劃，經過多年攻關，終于在角苔基因組的解析上獲得了突破。該研究通過系統發育基因組學分析進一步確定了苔蘚類植物的單系性，并支持角苔類位于苔蘚類分支的最基部。

　　研究人員發現，在植物登陸過程中，角苔可謂“輕裝上陣”，具有一套與其簡單的形態結構相匹配的低冗余度的小基因組；同時其基因組又不失功能的完備性，包含了與植物發育相關的基本轉錄調控工具包。與之相對，在角苔基因組當中與RNA編輯、UV耐受以及抗脫水等環境適應相關的基因家族卻通過串聯重復獲得了擴張，同時角苔還受益于從土壤細菌和真菌轉移而來的基因，豐富了其抗性響應和代謝相關的基因組分。

　　此前，角苔類是苔蘚類中唯一沒有完整解析的高質量參考基因組的類群，該研究彌補了這一空白，結合在其他苔蘚類植物中的相關報道，該研究認為，從土壤細菌和真菌中“借”基因來更好地適應陸地環境是早期陸地植物的“通用”手段，進而深入揭示了苔蘚類植物對陸地環境的適應機制。

　　據了解，苔蘚類包括苔、蘚和角苔三大分支，是現存最早的陸生植物，代表了植物演化過程中從水生到陸生的過渡類群。長久以來關于早期陸地植物的起源與植物登陸一直存在諸多爭論和未解之謎。近年來，人們利用組學數據將早期陸地植物的系統位置爭論聚焦到了角苔類上。角苔類以其難解的系統位置，衍生與原始兼具的形態特征，及與細菌和真菌廣泛共生的特異現象而備受關注。