中國科學院植物研究所和華大研究院合作完成了金露梅高質量基因組組裝,基于重測序的592個自然群體材料,探究了該物種適應高海拔環境的奧秘。相關研究成果近日發表于Molecular Biology and Evolution。
高山地區具有非常豐富的生物多樣性,但人們對植物如何適應高海拔環境的生長策略了解很少。薔薇科金露梅是泛喜馬拉雅高山地區的優勢灌叢,具有重要的生態和經濟價值,對高原環境具有很強的適應性,是研究植物如何適應高原環境的理想體系。
對此,中國科學院植物研究所研究員楊福生、郭亞龍、葛頌、王強等與華大研究院副研究員劉敏、郭興,研究員劉歡、徐訊等合作完成了金露梅高質量基因組組裝,基于重測序的592個自然群體材料,探究了該物種適應高海拔環境的奧秘。
群體遺傳分析結果表明,金露梅在第四紀冰期經歷了瓶頸效應;兩對高低海拔的姊妹群體的正選擇分析揭示了63個基因在多地的高海拔適應過程中起重要作用,這些基因與植株矮化、耐低溫、抗紫外脅迫及其他生物或非生物脅迫的耐受性相關。更重要的是,科研人員發現近交促進遺傳負荷清除是金露梅適應高海拔環境的重要機制。
該研究揭示了金露梅適應高山環境的兩種主要策略:高海拔適應相關的有利突變受到正選擇;更為關鍵的是,盡管高海拔群體經歷了瓶頸效應,有害突變并沒有累積,而是通過近交得以清除。
相關論文信息:
https://doi.org/10.1093/molbev/msae099
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