“進化是否可以預測”是生物學中的一個基本科學問題。大量觀察和研究表明,不同物種或者同一物種的不同群體,可以在一定條件下獨立進化出相似的表型。這種現象稱為“平行進化”。由于探究同樣的表型變異是否由同一個或同一群基因控制,可以在一定程度獲取進化可預測性(predictability)的信息。因此,關于平行進化遺傳基礎的研究得到許多科學家的關注。
中國科學院植物研究所郭亞龍研究組與中國科學技術大學教授趙忠、加拿大不列顛哥倫比亞大學博士Marco Todesco、澳大利亞莫納什大學教授Sureshkumar Balasubramanian合作針對二倍體薺菜不同群體里早開花變異的遺傳基礎進行研究。研究人員發現,二倍體薺菜不同群體中的早花都是由同一個基因FLC調控的,兩種導致早花的突變都位于該基因的同一區域(5’端UTR區),而且這兩種突變是獨立起源的。這一結果為回答“進化是否可以預測”提供了新證據。
該研究闡明了進化在一定程度具有可預測性,并且揭示了基因的特定區域可能屬于變異熱點,更易于發生突變來影響表型變異,為理解進化的可預測性這一基本的生物學問題提供了關鍵實證。
該成果于近日發表在國際學術期刊Plant Cell上。Plant Cell同期發表專門評述,認為人類盡管無法重演生物進化過程,但該研究表明生物進化在一定程度上能夠重復,表現出一定的可預測性。郭亞龍研究組助理研究員楊麗和博士后王慧娜為共同第一作者,郭亞龍為通訊作者。該研究得到基金委優秀青年科學基金、“微進化過程的多基因作用機制”重大研究計劃及中科院“百人計劃”支持。
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