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植物所科研人员在植物适应性进化研究中取得新进展

  自达尔文以来,适应性进化的机制一直是进化生物学的一个核心科学问题。适应性是生物在变化多样的环境中生存所需的最基本能力。适应性的一个核心因素是遗传多样性的高低,丰富的遗传多样性是保证物种在变化多端的生态环境中生存繁衍的根本。从对遗传多样性的影响来看,各种自然选择的作用不同。正选择表现为固定某种有利变异的等位基因,负选择表现为清除新的稀有变异,平衡选择则表现为多种等位均具有一定的选择优势从而能共存。因此,在这3种自然选择中,只有平衡选择能保持并提高居群的遗传多样性。 

  目前,平衡选择在全基因组水平的研究仅在人类及大猩猩中已有一定进展,但尚未见关于植物的类似研究报道。特别是平衡选择位点在植物进化中有何功能也尚不清楚。 

  中国科学院植物研究所郭亚龙研究组通过针对模式植物拟南芥与其近缘属荠属物种的全基因组水平研究发现,尽管在进化上拟南芥已经同荠属物种分开了800万年,但二者仍然有许多古老的平衡选择位点存在。进一步研究显示,具有不同单倍型的群体间在生态上有显著的分化,说明受平衡选择的基因与植物的适应性密切相关。 

  该研究首次提供了在全基因组水平上开展植物平衡选择研究的案例,揭示了植物里有大量的平衡选择位点存在,并且表明这些位点对植物的适应性有着关键作用。这一成果对于理解进化生物学的基本理论问题具有重要意义。 

  该研究成果于1115日在线发表于国际学术期刊Genome Biology上。郭亚龙研究组助理研究员吴琼为第一作者,郭亚龙研究员为通讯作者。该研究得到了基金委“优秀青年基金”、“微进化重大研究计划”及中科院“百人计划”支持。 

  文章链接: 

  https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-017-1342-8 

  (系统进化实验室供稿) 

   

  全基因组水平研究显示,拟南芥与其近缘属荠属物种中,平衡选择普遍存在并提高了遗传多样性 


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