早期陸生植物適應性進化研究取得進展

早期陸生植物形態結構相對簡單，卻具有極強的環境適應能力。先前的研究表明，特有基因往往對物種適應特殊環境具有重要的作用。然而對於這些基因的起源及其功能機制等方面的研究卻相對欠缺。

最近，由中國科學院昆明植物研究所東亞植物多樣性與生物地理學重點實驗室黃錦嶺研究組與昆明植物所研究員孫航、劉莉、胡金勇，揚州大學教授楊澤峰及美國路易斯維爾大學教授Mark P. Running合作完成的一項研究發現：小立碗蘚hemerythrin基因起源於真菌向早期陸生植物的水平基因轉移事件，hemerythrin基因在小立碗蘚中通過改變蛋白編碼順序（Shifting of reading frames），演化出一個新雙編碼基因（Dual-coding gene）YAN/AltYAN。分子遺傳學及生理生化證據表明，YAN/AltYAN通過參與小立碗蘚脂肪酸、油體、蠟質結晶等脂類代謝過程，介導了小立碗蘚的脫水耐受生物學過程。令人驚奇的是，現有的證據顯示hemerythrin也極可能同樣參與到植物油體形成與抗乾旱過程。該研究對於認識物種特有基因的演化方式以及揭示陸生植物如何適應特殊環境提供了新的理論觀點及實驗證據。

圖1. 雙編碼基因YAN/AltYAN的基因結構及演化過程

圖2. 蛋白亞細胞定位及乾旱恢復表型

來源：中國科學院昆明植物研究所

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