NaturePlants苏铁完整基因组 [复制链接]

近日，国内科学家团队破译了攀枝花苏铁大小为10.5Gb的参考基因组，还包含了种苏铁的转录组数据，通过一系列分析解析了苏铁和其他现存种子植物独有的基因组特征，将有助于揭示种子植物的早期多样化关系及起源。相关成果以题为“TheCycasgenomeandtheearlyevolutionofseedplants”发表于natureplants杂志。

本研究通过基因组denovo测序数据和转录组数据重点从以下几个方面解析了苏铁及种子植物的相关生物学问题。

1）溯源认祖，重建家谱

研究团队基于现存苏铁目种植物的转录组数据，重建了苏铁类自身的系统发育关系，确定了苏铁演化的完整历史。分子钟分析表明，现存苏铁的多样化同步发生于距今至万年之间，是中新世以来气候剧烈变化的结果。

2）种子有*，但能造福

研究团队在攀枝花苏铁基因组中发现一种细胞*素蛋白基因（fitD），该基因起源于细菌，通过水平基因转移的方式转移到真菌和苏铁中。基于苏铁类个物种转录组数据，研究发现该*素蛋白只在苏铁中存在，且在苏铁种子和根部高表达，目前尚未在其它植物中发现。

3）性别疑问，基因辨认

研究团队通过对62株雌雄苏铁群体（源于四川攀枝花苏铁国家级保护区）进行测序分析，在雄株的Y染色体中找到了雌雄表达差异最大的一个基因，该基因编码一个MADS-box转录因子，推测其调控雌雄苏铁的性器官发育。该转录因子的同源基因也仅能在雄株基因组中检测到，说明了该性别决定机制在苏铁类植物中的保守性。

苏铁除了在农业方面具有可观的应用前景之外，在其他方面还有着很多待研究发掘的实用价值，譬如药用价值上，苏铁全身均可入药，叶片提取物有抗癌活性，在治疗癌症、艾滋病、肝脏疾病等多种疾病的药物中均有应用。此次研究中在苏铁种子储存蛋白中发现的营养功能、抗菌功能等，也无一不预示着苏铁将为生态保护、人类生活与健康带来更多可能性。