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Cell子刊:中科院植物所郭亚龙研究组在植物适应性进化研究新进展

植物所郭亚龙研究组在植物适应性进化研究中取得新进展,适应性是生物在变化多样的环境中生存所需的最重要能力之一。植物中多倍体非常普遍,其中不乏一些重要的农作物,如棉花、小麦及猕猴桃等。多倍体如何适应多变的环境是一个非常重要的基本生物学问题,包括著名进化生物学家G. Ledyard Stebbins对此也有诸多猜想和假设,但长期以来人们并不清楚其适应机制。


中科院植物研究所郭亚龙研究组以四倍体荠菜(Capsella bursa-pastoris)为例来探讨这一科学问题。荠菜是地球上非常成功的物种之一,分布在除热带之外的几乎所有地区,是回答上述问题的一个理想研究系统。该研究在全球广泛取样的基础上,结合细胞学、系统发育、群体遗传、溯祖模拟及生态位重建等多方面的研究结果,首次澄清了四倍体荠菜的异源多倍化起源,并发现其居群中存在频繁的来自于同域分布的二倍体近缘种的遗传渐渗。进一步的研究发现具有渐渗的荠菜居群可以占据更为广泛的生态位,因而具有更强的适应性。


该研究首次将一个进化机制与多倍体的适应能力联系起来,揭示了多倍体物种在起源后,可通过从其二倍体近缘种获得新的遗传变异来增强其适应性。该研究对于理解多倍体的适应机制及促进多倍体作物遗传育种都具有重要意义。


研究成果已在Molecular Plant上发表题为Frequent Introgressions from Diploid Species Contribute to the Adaptation of the Tetraploid Shepherd’s Purse (Capsella bursa-pastoris)的文章。郭亚龙研究组博士生韩廷申为论文的第一作者。该研究得到了国家自然科学基金委和中科院“百人计划”项目的资助。

Cell子刊:中科院植物所郭亚龙研究组在植物适应性进化研究新进展.jpg

渐渗增强了多倍体的适应性


原文链接:Frequent Introgressions from Diploid Species Contribute to the Adaptation of the Tetraploid Shepherd’s Purse (Capsella bursa-pastoris)


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