百歲蘭(Welwitschia)是一種獨特的沙漠植物,具有極長的壽命和兩片長長的葉子。2021年7月12日,Nature Communicatons線上發表了來自武漢植物園王青鋒課題組等合作題為“TheWelwitschiagenome reveals aunique biology underpinning extreme longevity in deserts”的研究論文。該研究公佈了百歲蘭染色體水准基因組以及甲基化組和轉錄組數據,以探索其驚人的生物學特性的機制。
百歲蘭是百歲蘭科百歲蘭屬唯一的植物品種,是世界上唯一永不落葉的珍稀植物。該物種在非洲沙漠地區顯示出非凡的生存能力。同時具有非常獨特的形態,僅由兩片葉子組成。在植物的整個生命中不斷生長,並可以持續數千年,可以成為植物界中壽命最長的葉子。百歲蘭默默地在地球上生長了幾千萬年都不為人所知,直到1859年,奧地利探險家、植物學家弗雷德裏希·威爾維茨在非洲安哥拉的沙漠上發現了它。囙此,百歲蘭的英文名字也是以他的名字命名的。
該研究通過測序報導了百歲蘭高質量染色體水准基因組,發現百歲蘭基因組由譜系特定的古代全基因組複製事件(約8600萬年前)和最近(1-200萬年)的逆轉錄轉座子活動的爆發形成。同時,該研究還公佈了百歲蘭的全基因甲基化組和轉錄組數據,發現了高水准的胞嘧啶甲基化(特別是在CHH基序上)與逆轉錄轉座子相關,而長期脫氨基作用導致基因組GC异常少。此外,控制細胞生長、分化和代謝的基因家族和轉錄因數(例如R2R3MYB、SAUR)的拷貝數或表達的變化支持植物的壽命和對溫度、養分和水分脅迫的耐受性。
論文連結:https://www.nature.com/articles/s41467-021-24528-4.pdf
文章來源“iPlants”公眾號
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