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鉴定交配基因提供进化线索

发布时间:2019-07-22 21:20:55

鉴定交配基因提供进化线索

生物通编译:在芥菜植物Arabidopsis tharliana中新鉴定到的“交配基因”可能给研究者们提供一个有力的了解促进自我识别和新物种进化之间相互作用的新工具。这些基因编码Arabidopsis花粉壁的所有主要蛋白成分。

这些基因的蛋白产物介导通过物种与物种之间特异识别和开始授粉而进行的交配。芝加哥大学的科研人员发现这些基因主要存在于两个染色体簇中。论文的第一作者,Jacob A. Mayfield博士说:“我们手头现在已经有了一系列的成员名单。鉴定完整一套花粉壁蛋白可以让我们开始对一个蛋白进行研究,并且发现每个蛋白在自我识别中发挥的作用。对于交配成功的正面相互作用我们所知不多,我们现在知道的大多数信息是防止授粉的负面作用。”

研究者研究了不同生态型Arabidopsis的可比较的基因簇,以了解这些交配簇的进化。生态型是同一物种中适应不同生长环境而形成的植物群。与种族类似,生态型都是同一个物种,但是具有不同的特性。

芝加哥大学遗传学和细胞生物学教授,Howard Hughes医学研究员,Daphne Preuss博士说:“自我识别系统(如植物或动物免疫系统)中的基因经常发现是成簇存在的。研究发现这种排列存在于已知最迅速改变的蛋白中。这些基因簇让植物或动物通过基因复制和重排而产生多样性。”

芝加哥大学生化和分子生物学研究生,论文作者之一,Aretha Fiebig说:“这种生态型簇表现出巨大的变异性,只是簇中含有的所有基因是功能基因。在迅速进化的簇中破坏功能的有害突变基因很常见。所有花粉壁基因都是功能基因的事实意味着这些蛋白质共同工作,并且对成功的交配是至关重要的。”

当研究者对近亲缘关系的物种中可比较的基因簇进行研究时,他们发现Brassica oleracea具有相当快的分化速度。这种基因簇很容易鉴定,因为相应的基因共享相同的结构和特点,而且两翼的基因共享75%的特性。但是相似性就此为止。

Preuss说:“这些物种分离开只有大约1200万年的时间。它们之间的近亲缘性就象人类和黑猩猩之间的近亲缘性。这些交配基因跨物种和品种界限的迅速分化具有重要的进化意义。”

Preuss说:“拥有了Arabidopsis遗传学,包括我们制造突变体的能力,一套研究得很深入的品种和近亲缘性物种,以及现在一整套花粉壁蛋白质,有希望促进我们对控制交配识别的了解。”(版权所有 转载请注明)

——摘译自6月29日(heartlake)

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