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麻類所在苧麻馴化起源研究中取得新突破
野生種苧麻在自然環境和人工選擇的雙重選擇壓力下向栽培種進化
發布時間:2014-06-19
|來源: 中國農業科學院麻類研究所|作者:劉頭明
中國農業科學院麻類研究所劉頭明博士及其所在團隊成員在苧麻的馴化起源研究方面取得重要進展。他們發現,野生種苧麻向栽培種進化是在自然環境和人工選擇的雙重選擇壓力下進行的。相關的研究成果于6月17日在線發表在國際知名的植物學雜志《植物分子生物學》(Plant Molecular Biology)。
作物的馴化及栽培是人類歷史上最偉大的發明之一,對人類文明的發展具有重要的影響。苧麻起源于中國,是我國特有的天然纖維作物,其種植面積和產量占全世界的90%以上。苧麻在我國有悠久的栽培歷史。考古學家發現,早在4700年前中華文明起源期,我們的祖先就已經開始用苧麻纖維紡織布匹和麻繩。近些年來,一些科學家根據分子標記和形態學分類證據發現,苧麻栽培種極有可能由野生種青葉苧麻進化而來。然而,有關青葉苧麻馴化為栽培種苧麻的確切機制,目前所知甚少。
據劉頭明介紹,他們對栽培種苧麻中苧1號和野生種青葉苧麻分別開展了轉錄組測序,分別獲得了59246和56932條表達基因序列。通過對兩個轉錄組序列比對,在野生種和栽培種中共找到了10745個同源基因對。分析這些同源基因的同義突變頻率和異義突變頻率,發現13個基因受到顯著的正向選擇,其異義突變頻率顯著高于同義突變頻率,編碼蛋白序列呈現快速進化。另外有85個基因的編碼蛋白序列在進化過程中非常保守,基因的異義突變頻率顯著低于同義突變頻率,受到了負向選擇。該團隊同時還發現,在這98個受到顯著選擇的基因中,大多數基因可能與植物的抗病或者抗逆境有關,因此生物和非生物逆境在野生種苧麻進化為栽培種的過程中可能起到了非常重要的推動作用。另外,兩個可能與苧麻纖維產量相關的基因蛋白序列呈現快速的進化,這很可能是人類祖先馴化選擇的結果。(通訊員 王真棟)
文章鏈接:http://link.springer.com/article/10.1007/s11103-014-0214-9

據劉頭明介紹,他們對栽培種苧麻中苧1號和野生種青葉苧麻分別開展了轉錄組測序,分別獲得了59246和56932條表達基因序列。通過對兩個轉錄組序列比對,在野生種和栽培種中共找到了10745個同源基因對。分析這些同源基因的同義突變頻率和異義突變頻率,發現13個基因受到顯著的正向選擇,其異義突變頻率顯著高于同義突變頻率,編碼蛋白序列呈現快速進化。另外有85個基因的編碼蛋白序列在進化過程中非常保守,基因的異義突變頻率顯著低于同義突變頻率,受到了負向選擇。該團隊同時還發現,在這98個受到顯著選擇的基因中,大多數基因可能與植物的抗病或者抗逆境有關,因此生物和非生物逆境在野生種苧麻進化為栽培種的過程中可能起到了非常重要的推動作用。另外,兩個可能與苧麻纖維產量相關的基因蛋白序列呈現快速的進化,這很可能是人類祖先馴化選擇的結果。(通訊員 王真棟)
文章鏈接:http://link.springer.com/article/10.1007/s11103-014-0214-9
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