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被子植物早期進化被揭示基因組測序功不可沒

2020-02-28 10:11:29來源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：基因組測序閱讀量：1988

　　【儀器網(wǎng) 時事聚焦】地球，這個于我們而言既熟悉又陌生的星球起源于原始太陽星云，擁有約46億年的歷史。經(jīng)過不斷發(fā)展演化，這顆“藍(lán)色”星球上逐漸孕育出了眾多的生物，這些生物大體可以分為動物、植物、細(xì)菌、真菌、古細(xì)菌五大類。其中，利用光合作用釋放地球生命體所必須的氧氣——植物，對于我們?nèi)祟惗砸饬x重大。

　　植物不僅為我們凈化了空氣，美化了環(huán)境，同時作為食物，也為我們提供了豐富的膳食纖維、維生素，以及人體所需的多種礦物質(zhì)?？梢哉f，這個在地球上生活了約二十五億年(元古代)的“原始居民”——植物，是地球生物生生不息，世代繁衍的重要資源。然而，我們對其卻知之甚少，相關(guān)的發(fā)掘探索仍需不斷完善。

　　據(jù)了解，植物分為種子植物、蕨類植物、苔蘚植物、裸子植物等幾大類，其中，植物界中大類群為種子植物門中的一個高等的類群——被子植物。全世界現(xiàn)知的被子植物就有20多萬種，占據(jù)植物界總數(shù)的一半以上。該類植物與人類的生產(chǎn)生活密切相關(guān)，很多被子植物可以為人類提供多種食物，如瓜果蔬菜等，此外，不少被子植物還具有藥效，是眾多藥品和中草藥的重要來源。

　　然而，科學(xué)研究發(fā)展至今，反映被子植物系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的系統(tǒng)圖，只能來自對現(xiàn)存類型比較研究的演繹。簡而言之，被子植物早期分化的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系我們?nèi)圆磺宄?，而且缺乏完整的基因組來厘清其進化關(guān)系。有鑒于此，近日，四川大學(xué)、蘭州大學(xué)、華北理工大學(xué)以及美國哈佛大學(xué)的研究人員合作揭示了被子植物早期的進化關(guān)系，并將相關(guān)論文發(fā)表在《自然—植物》上。

　　據(jù)進一步了解，該研究團隊在研究過程中以多刺的芡實和堅硬的金魚藻這兩種水生植物為研究對象，對它們進行了基因組測序，然后裝配出染色體水平的基因組序列，繼而通過與其他具有代表性的陸生植物基因組進行深入比較分析，終揭示了被子植物生命之樹的關(guān)鍵部分。

　　研究人員介紹，此次研究發(fā)現(xiàn)了睡蓮、木蘭、單子葉植物、松果體和雙子葉植物共五個主要的進化枝，這些植物都經(jīng)歷了獨立的多倍化事件。研究裝配的基因組則幫助闡明了包含約35萬物種的核心被子植物中的主要分枝關(guān)系，對研究被子植物起源和早期進化史具有重要意義。

　　我們看到，此次研究能夠取得重大突破，除了研究人員的努力，依靠基因組測序技術(shù)是關(guān)鍵。據(jù)了解，該項檢測技術(shù)可以從生物細(xì)胞中分析測定生物的基因組全序列，通過序列可以幫助分析出生物體生長發(fā)育的重要信息。

　　事實上，該項技術(shù)除了運用在生物發(fā)育探索領(lǐng)域，早在1986年，科學(xué)家Renato Dulbecco就提出了人類基因組測序。隨著測序技術(shù)從實驗室不斷演變發(fā)展到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，我們?nèi)祟悓τ谧陨淼倪z傳特性有了進一步的了解，不少遺傳疾病也有了相應(yīng)的治療方法。

　　當(dāng)下，隨著各國對基因組測序技術(shù)的大力投入，測序領(lǐng)域前景一片大好，發(fā)展水平也在不斷進步。相信，在不久的將來，利用先進的基因組測序技術(shù)我們能夠揭開更多地球生物生長發(fā)育的奧秘。

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