光明網(wǎng)訊（記者宋雅娟）11月14日，國(guó)際期刊《細(xì)胞》（CELL）在線發(fā)表了中國(guó)農(nóng)科院基因組所程時(shí)鋒團(tuán)隊(duì)植物祖先陸地化研究成果：陸地植物的共同祖先,，是一個(gè)“未上岸先適應(yīng)”的單細(xì)胞綠藻,。這一成果，解開了科學(xué)界爭(zhēng)議已久的陸地植物共同祖先起源之謎,。

　　文章題目及摘要

　　程時(shí)鋒團(tuán)隊(duì)與來(lái)自德國(guó),、加拿大、俄羅斯和深圳華大基因的科學(xué)家聯(lián)合,，首次報(bào)道了兩個(gè)單細(xì)胞綠藻基因組,，及其與陸地植物共同的祖先在5億年前突破干旱適應(yīng)成功登陸的分子機(jī)制，揭示了陸地植物祖先“借用”土壤細(xì)菌基因的遺傳物質(zhì)創(chuàng)新以驅(qū)動(dòng)漫長(zhǎng)的陸地化進(jìn)程,。

　　綠藻及陸地植物祖先演化樹

　　此前,，科學(xué)家們明確，陸地植物的祖先來(lái)自江河湖海,，從水生到陸生,，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的演化過(guò)程中，經(jīng)歷過(guò)很多重要的進(jìn)化創(chuàng)新,。程時(shí)峰團(tuán)隊(duì)通過(guò)系統(tǒng)研究,，證明了一種水生的單細(xì)胞綠藻Spirogloea muscicola是所有陸地植物最近緣的共同祖先。他們發(fā)現(xiàn),，許多之前被認(rèn)為是陸地植物才有的基因,，在該綠藻基因組上都能找到起源的“根”。

　　綠藻與陸地植物共同祖先的基因與家族創(chuàng)新

　　該研究還發(fā)現(xiàn),，為了適應(yīng)陸地環(huán)境,，綠色植物共同祖先基因組從土壤細(xì)菌中“借”來(lái)了兩個(gè)關(guān)鍵基因：GRAS和PYL，這是大自然自發(fā)的“遺傳工程事件”,，也是陸地植物祖先適應(yīng)陸地生境的關(guān)鍵分子驅(qū)動(dòng)力,。GRAS與植物生長(zhǎng),、發(fā)育和抗逆等重要代謝途徑相關(guān)；PYL則是脫落酸ABA遺傳通路中重要的受體因子,。此前這兩個(gè)關(guān)鍵基因一直被認(rèn)為是陸地植物所特有的,。研究團(tuán)隊(duì)第一次將其“祖先的根”追溯到了雙星藻綱的兩個(gè)基因組上，并證明其起源于一次從土壤細(xì)菌中來(lái)的水平基因轉(zhuǎn)移事件,，并通過(guò)分子系統(tǒng)進(jìn)化分析,，發(fā)現(xiàn)這次水平基因轉(zhuǎn)移事件發(fā)生的時(shí)間約為6億年前，與植物陸地化上岸前的化石時(shí)間相吻合,。

　　祖先陸地植物從土壤細(xì)菌中“借來(lái)”關(guān)鍵基因：GRAS和PYL

　　基因組所程時(shí)鋒研究員為該文第一作者,，德國(guó)科隆大學(xué)Michael Melkonian教授以及加拿大阿爾伯塔大學(xué)Gane Ka-Shu Wong教授為該文共同通訊作者，基因組所程時(shí)鋒團(tuán)隊(duì)冼文飛實(shí)習(xí)研究員為共同第一作者,。項(xiàng)目受到深圳市科創(chuàng)委,、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程、廣東省嶺南實(shí)驗(yàn)室和華大基因的資助,。