竹子是一種獨特的禾本科植物，它的莖稈生長迅速，如毛竹的幼嫩莖稈（筍）一天生長可達1米。這種特性使其能夠與其他樹木競爭，從而適應森林環境。以往對竹子木本莖快速生長特性的研究主要集中在形態學、解剖學和生理學方面。近期，我國科學家開展了竹子新基因功能演化的研究，揭示了其莖稈快速生長的遺傳機制，相關研究成果發表在《Molecular Biology and Evolution》期刊，標題為“New Genes Interacted with Recent Whole Genome Duplicates in the Fast Stem Growth of Bamboos”。
科研人員對毛竹基因組數據進行基因組系統發育地層學（phylostratigraphy）和演化轉錄組學分析，共鑒定出1622個近4600萬年前出現的竹子孤兒基因（特有新基因），其中19個是從頭起源（de novo）基因。在以往對其他植物的研究中，新基因主要在繁殖組織中高表達。這項研究發現，新基因在快速生長的竹筍中高度表達，并且表達量在快速生長的轉折點達到最高。研究還發現，全基因組加倍（whole-genome duplicates，WGD）基因也在竹筍中特異性地高表達，孤兒基因和WGD基因在莖稈快速生長的共表達模塊中富集，它們可能通過共同作用重塑了莖稈生長的表達網絡，從而驅動竹子快速生長這一特性的形成。
論文鏈接：https://academic.oup.com/mbe/advance-article/doi/10.1093/molbev/msab288/6377341
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