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云南大学农学院乔琴副教授在PNAS上发表研究论文

2019-03-24  点击:[]

近日,云南大学农学院乔琴副教授与中科院昆明植物所、西藏大学以及比利时根特大学等国内外多个实验室合作,在美国科学院院刊PNAS上发表题为“Genome of Crucihimalaya himalaica, a close relative of Arabidopsis, shows ecological adaptation to high altitude”的研究论文,我校农学院乔琴副教授为该论文的共同第一作者。

该研究对青藏高原特有分布的拟南芥近缘种须弥芥(Crucihimalaya himalaica)进行了基因组适应性进化研究。研究结合二代和三代高通量测序技术,组装得到了234.72Mb的须弥芥基因组,包括 27019个预测基因。系统发育分析显示须弥芥与荠菜最近缘,分化时间大约为8.8-12.2个百万年,而与拟南芥属分化时间约为12.7-17.2个百万年。青藏高原在上新世晚期至更新世快速隆升之后,须弥芥的LTR反转录转座子发生了明显的扩张,说明转座子的爆发可能与环境适应有关。须弥芥基因组中抗病相关的基因发生了缩减,而与泛素介导的蛋白水解和DNA损伤修复相关基因发生了明显的扩张和受到强烈的自然选择,这与青藏高原低温、强紫外线等极端环境因素有关。此外,须弥芥中自交亲和相关基因变为假基因或丢失,这是导致须弥芥自交亲和的根本原因,也是该物种适应青藏高原传粉昆虫少的一种策略。综上,该研究为青藏高原植物适应极端环境的分子机制提供了新的线索,同时该研究发现植物与动物对青藏高原的适应机制既有相似点(DNA修复途径、抗病途径),也有不同点(植物自交亲和性、植物激素途径)。

乔琴副教授曾在全国优秀教师、全国优秀共产党员、时代楷模、2018年感动中国人物——复旦大学钟扬教授实验室进行博士后学习,并合作开展须弥芥适应性进化研究。该项工作得到了国家自然科学基金等项目的资助。

农学院 供稿

(编辑:李哲)


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