专栏名称: 生信宝典

生物信息分析入门、晋级和经验分享。Linux、R、Python学习教程；高通量测序数据分析学习教程；生信软件安装教程。所有内容均为原创分享，致力于从基础学习到提高整个过程。

中科院植物所郭亚龙研究组揭示植物适应性进化新机制

生信宝典 · 公众号 · 生物 · 2025-01-27 21:00

正文

青藏高原以低温、强风和强辐射等极端环境特点著称，但同时也是全球生物多样性的重要热点地区。模式植物拟南芥全球广泛分布，是研究植物适应性进化机制的理想材料。西藏自然分布的拟南芥，为理解植物如何适应极端环境提供了理想的模式系统。

中国科学院植物研究所和北京大学合作在SCIENCE CHINA Life Sciences在线发表了题为Green revolution gene drives adaptation of Arabidopsis to the extremely high altitude的研究论文，揭示了植物适应高海拔环境的新机制。

聚焦青藏高原海拔（约4000米）拟南芥自然群体材料，与其亲缘关系较近的云南低海拔生态型（约1600米）对比，通过基因组、表型组及分子遗传学等综合分析，来揭示模式植物适应高海拔环境奥秘（图1）。1）多维组学的比较分析表明，西藏生态型基因组含有更多的重复序列和基因丢失；群体遗传分析表明，西藏拟南芥群体具有典型孑遗群体的特征，其有效群体大小在全球拟南芥群体中最小。2）全生育期的表型比较分析表明，15个性状中有10个在两种生态型间有显著差异。3）聚焦10个有显著差异的性状，基于F2群体与亲本的比较进行选择分析（v-test），发现角果密度受自然选择。4）基于QTL图位克隆，发现角果密度差异是由赤霉素合成途径中的GA20ox1基因（绿色革命矮化基因的同源基因）调控。5）GA20ox1的功能缺失变异在全球多个地区的高海拔适应中起到重要作用，说明GA20ox1的平行进化促进了拟南芥的高海拔适应。