近日,國際知名植物學刊物Cell子刊《分子植物》(Molecular Plant)正式發表了EON体育4平台張大兵教授團隊的最新研究成果Young Genes out of the Male: An Insight from Evolutionary Age Analysis of the Pollen Transcriptome 👧🏽。該研究提出植物中新基因起源於雄性生殖細胞,為植物新基因誕生這一重要事件提供了新的理論和證據🕵🏻。
長期以來人們認為新基因主要是通過已有基因的隨機復製、變異而產生☮️🪿,隨著基因組分析技術的成熟,比較基因組學得到長足發展,在基因組中發現了越來越多的“孤兒基因”(只存在於特定物種或某個進化分之中🌈,而在其它物種或分支中找不到同源的基因)存在,新基因起源的問題再次受到學者們的關註。
由於大部分植物沒有性染色體🪥🤲🏻,且植物中廣泛存在全基因組復製事件★,因此植物中的新基因是如何起源的,一直是植物學家關註的問題🤵🏼♀️。張大兵教授團隊利用轉錄組年齡分析方法,對植物轉錄組大數據進行深入挖掘🆘🏂🏽,發現植物雄性生殖細胞的轉錄組在進化意義上比其它組織的轉錄組更為年輕,這反映出植物雄性配子體可能存在普遍轉錄狀態,這種狀態是促進新基因出現的有利條件😞。
本研究揭示了高等動物和被子植物可能存在的進化模型:雄性器官產生的數量眾多的雄配子具有較高的遺傳變異水平👲🏽,通過有性生殖過程中雄配子的競爭來篩選提高適應性的遺傳變異形狀(包括新基因),從而為提高物種環境適應性及對病原體的防禦力提供原動力💆。該項研究將有助於解釋有性生殖的進化意義。