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[優(yōu)秀文章推薦]中科院揭示花型調(diào)控的分子機(jī)制和重要花卉植物起源 已有1人參與
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花卉的馴化被認(rèn)為是植物在人工選擇下快速形態(tài)進(jìn)化的典型案例。雖然人們?cè)谝酝难芯恐邪l(fā)現(xiàn)了大量控制農(nóng)作物馴化綜合征的關(guān)鍵基因，但花卉在人工選擇下產(chǎn)生典型觀賞特征的分子進(jìn)化機(jī)制尚不明確。 大巖桐（Sinningia speciosa）是一種重要的觀賞花卉，具有光彩奪目的輻射對(duì)稱花，曾受到達(dá)爾文的關(guān)注。野生大巖桐原產(chǎn)巴西，在適應(yīng)熊蜂傳粉中，進(jìn)化出向側(cè)部開(kāi)放、背部雄蕊敗育的兩側(cè)對(duì)稱花。大巖桐約在200年前引進(jìn)英國(guó)。在人工選擇下，栽培大巖桐產(chǎn)生向頂部開(kāi)放的絢麗輻射對(duì)稱花。因此，研究栽培大巖桐頂開(kāi)輻射花型的進(jìn)化機(jī)制，對(duì)于理解花卉植物在人工選擇下產(chǎn)生典型觀賞特征的分子進(jìn)化機(jī)制具有重要意義。 中國(guó)科學(xué)院植物研究所通過(guò)解剖發(fā)現(xiàn)，大巖桐背部花冠筒基部產(chǎn)生的囊狀結(jié)構(gòu)是決定野生大巖桐的花向側(cè)部開(kāi)放的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)及關(guān)聯(lián)分析顯示，大巖桐向頂部開(kāi)放和輻射對(duì)稱花受單基因控制，TCP基因家族成員SsCYC第一個(gè)外顯子上10-bp的堿基缺失與頂開(kāi)輻射花型極為顯著的關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步研究顯示，SsCYC基因在野生大巖桐背部花器官和囊狀結(jié)構(gòu)中特異性表達(dá)，特別在囊狀結(jié)構(gòu)的橫切面呈梯度表達(dá)模式，從內(nèi)表皮至外表皮表達(dá)量逐漸降低，導(dǎo)致了細(xì)胞的不對(duì)稱生長(zhǎng)而產(chǎn)生了囊狀結(jié)構(gòu)；該基因第一個(gè)外顯子上的堿基缺失導(dǎo)致嚴(yán)重的移碼突變，產(chǎn)生功能完全缺失的蛋白，使得不對(duì)稱生長(zhǎng)消失，這一突變被人工選擇從而產(chǎn)生了向頂部開(kāi)放的輻射對(duì)稱花。通過(guò)對(duì)原始文獻(xiàn)的查閱、系統(tǒng)關(guān)系重建以及遺傳推演，研究人員確定來(lái)自里約熱內(nèi)盧的2個(gè)野生大巖桐居群可能是栽培大巖桐的祖先。 該研究展示了在選擇壓力下一個(gè)多效性基因簡(jiǎn)單的遺傳突變促使花器官?gòu)?fù)雜精致結(jié)構(gòu)的協(xié)同進(jìn)化，首次報(bào)道了花卉植物因人類審美而在人工選擇下產(chǎn)生典型觀賞特征的分子進(jìn)化機(jī)制，加深了人們對(duì)于重要花卉起源的認(rèn)識(shí)。 |
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小木蟲(chóng): 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
晉鵬: 鼓勵(lì)回帖交流~ 2018-05-20 08:16:50
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樓主如此堅(jiān)持，厲害。 發(fā)自小木蟲(chóng)Android客戶端 |
2樓2018-05-20 00:46:38
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