三葉崖爬藤俗稱三葉青,是葡萄科珍稀藥用植物。三葉青的塊根及全草富含黃酮類和多糖等活性成分,具有抗病毒、抗氧化、免疫調節及抗腫瘤等藥理活性。
近期,中國科學院武漢植物園邱英雄團隊基于覆蓋全分布區的29個異質性生境種群的重測序數據,構建了三葉青轉座子變異圖譜,解析了轉座子驅動植物環境適應性進化的分子機制。
基于SNPs和轉座子變異位點的種群遺傳結構分析顯示,三葉青存在顯著的譜系分化。SNPs數據重建的種群動態歷史表明,中新世晚期和上新世的全球氣候變冷以及東亞冬季季風增強共同驅動三葉青譜系分化,表現為南北譜系分化進而形成4個亞譜系。同時,各亞譜系在更新世晚期呈現周期性種群收縮-擴張模式。研究發現,轉座子變異位點擴增始于上新世晚期,而大部分位點的轉座活動發生于末次冰期。這表明,第四紀氣候波動通過調控種群動態影響轉座子活動,進而塑造現存譜系間轉座子的差異化分布格局。
進一步,選擇性清除和GEA分析顯示,僅有少量轉座子變異位點呈現正選擇信號,但有更高比例的位點與氣候因子相關。這些受選擇或與氣候相關的轉座子位點主要與植物器官發育、脅迫響應及防御相關基因關聯。加權基因共表達網絡分析揭示TEs相關環境適應基因比SNPs相關基因具有更多的連接邊,表明其可能有更強的調控效應。基因組分布特征分析發現,基因稀疏區域的轉座子豐度高于基因密集區,且這些區域內轉座子變異位點的XtX和BF值均顯著升高。
上述發現深化了科研人員對植物適應性進化基因組機制的認識,為三葉青的引種馴化、分子育種和遺傳資源保護提供了理論依據。
相關研究成果發表在《新植物學家》(New Phytologist)上。研究工作得到國家重點研發計劃和國家自然科學基金等的支持。
論文鏈接
三葉崖爬藤群體中轉座子變異位點的特征
本文鏈接:科研人員構建出三葉青轉座子變異圖譜http://www.sq15.cn/show-12-1220-0.html
聲明:本網站為非營利性網站,本網頁內容由互聯網博主自發貢獻,不代表本站觀點,本站不承擔任何法律責任。天上不會到餡餅,請大家謹防詐騙!若有侵權等問題請及時與本網聯系,我們將在第一時間刪除處理。