严重冲破!深圳科学家结合破译买麻藤类动物全基因组

  据领会,裸子动物和被子动物的发源、不合及演化,是现代动物学科的根本热点范畴。现存35万余各种子动物被分成苏铁类、松柏类、银杏、买麻藤类(裸子动物)和有花动物(被子动物)五大类。此中被喻为“百年之谜”的买麻藤类动物,因其独有的形态特征以及汗青研究布景,一曲遭到世界动物学家的普遍关心。一个多世纪来,对买麻藤类动物的系统分类地位持续辩论,分歧屡见不鲜,迄今仍未有,号称百年之争。

  据领会,该研究论文标题问题为“买麻藤基因组取晚期种子动物演化”,中国科学院中-非结合研究核心生物多样性首席研究员、深圳市中国科学院仙湖动物园副研究员万涛是论文的第一做者,中国科学院中-非结合研究核心从任王青锋研究员和深圳市中国科学院仙湖动物园传授级高级工程师王晓明博士为并列通信做者。

  此外,买麻藤正在种子动物保守功能基因调集(现存种子动物共享)呈现出很是陈旧的形态,暗示并未发生猛烈的家族扩张和收缩。文章从基因组层面,全面阐发并呈现了买麻藤独有的“特质”,帮帮我们对种子动物配合先人的特定基因组特征进行了推演和会商,同时也为目前做为针叶树(Conifers)姐妹群的(Gnepine,Gnecup or Gnetifer)供给新的思虑,暗示了种子动物晚期的演化比我们想象中更为复杂。

  深圳市局公园办理核心传授级高级工程师王晓明弥补引见称,早正在1500年前,买麻藤科动物做为主要的中药材和相关财产原料被普遍注沉。

  仙湖动物园办理处副从任张寿洲暗示,基因组做为生命消息的承载体,现含着每种生物的全数奥秘。获得一个的全基因组序列是加速对此领会的主要路子,可为全面研究该的发展发育、繁衍、遗传变异、抗逆性、取的彼此感化(包罗抗逆能力)及其遗传改良供给主要的参考和指点消息,为该的育种供给全新的手段和广漠的可能空间,大大拓展种质资本中优异基因挖掘的广度和深度,显著提高复杂性状改良的可操做性和新品种选育的效率。

  日前,记者从深圳市中国科学院仙湖动物园获悉,由该园团队牵头,结合中国科学院中-非结合研究核心、兰科核心、英国皇家动物园-邱园、中国科学院动物研究所等国表里出名院所开展的“买麻藤全基因组打算”目前取得严沉进展。相关研究1月29日以封面长文形式正在线颁发于《天然-动物》。

  “正在中国,以粮食做物水稻为例,我国是第一个完成水稻全基因组测序的国度,从而正在水稻基因遗传资本研究和操纵程度上具有绝对的劣势和根本,通过对分歧优秀品系的水稻种质资本进行全基因组扫描,获得该类群所有的遗传变异消息,连系保守育种体例,极大地提高了育种效率。”张寿洲说。

  现代研究发觉,买麻藤富含芪类化合物、生物碱类和黄酮类等生物活性成分,据统计,买麻藤科动物所含芪类化合物高达99种、生物碱10种、黄酮类14种。更有研究表白,该科动物提取物对人类某些肿瘤细胞具有潜正在的性感化,如买麻藤中有56种芪类化合物可以或许肿瘤细胞HL60的活性,买麻藤是研发抗肿瘤药物的首选之一。

  王晓明说,通过对买麻藤完整生命消息的破译,可以或许对全面研究买麻藤科动物的发展、发育、繁衍、遗传改良供给主要的参考和指点消息,从而抢占其基因遗传资本开辟取操纵制高点,同时为其下逛财产使用打下根本。

  研究人员通过开辟新的基因组拆卸软件,降服了裸子动物高反复和高杂合的手艺难点,对接近4.5 G的买麻藤(G. montanum)进行全基因组测序拆卸,并连系组数据,对现今已颁发的17种代表性陆地震物进行了全基因组比力及相关阐发。初次了晚期种子动物分歧分支的基因组演化汗青并推导了其配合比来先人的陈旧基因组特征。研究发觉,买麻藤的基因组特征显著区别于其他已报道的种子动物(针叶树、银杏、被子动物),正在某些特定的特征上如内含子、反复序列进化模式和现存最陈旧被子动物无油樟“类似”。

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