生物行移动版

主页 > 生命环境 > 植物科学

昆明植物所李德铢研究组在竹类植物叶绿体基因组中发现水平基因转移

水平基因转移(horizontal gene transfer, HGT)是指不同物种间,或同一物种内不同细胞器间、细胞器与细胞核之间遗传物质横向传递的过程。目前已知的水平基因转移主要发生在原核生物及单细胞真核生物中,对这些类群的进化起着重要作用。近年来,在多细胞真核生物中,尤其是被子植物的线粒体基因组中,常发现大量来自叶绿体基因组的水平基因转移。然而,被子植物叶绿体基因组在进化上极为保守,极少发生水平基因转移,此前仅在两种真双子叶植物中有报道。

中国科学院昆明植物研究所李德铢研究组长期致力于竹类植物系统发育研究。近期,该组马朋飞博士等完成了草本竹类Pariana属3种植物的叶绿体基因组测序,发现其结构组成、基因含量等与已知竹类叶绿体基因组高度相似。然而,在反向序列重复区发现一段约2.7 kb的外源DNA片段,并通过测序深度分析、PCR克隆扩增等手段证实了拼接序列的可靠性。Blast比对显示,该外源插入序列与铁竹及绿竹线粒体基因组序列高度相似,推测为线粒体DNA片段的水平转移。这是首次在单子叶植物叶绿体基因组中发现水平基因转移,进一步证实了被子植物叶绿体基因组中水平基因转移的存在。该研究对探讨叶绿体基因组中水平基因转移的机制及其在被子植物进化中的作用具有重要意义。

该研究以“Evidence for horizontal transfer of mitochondrial DNA to the plastid genome in a bamboo genus”为题在线发表于国际期刊Scientific Reports上。研究得到了国家自然科学基金及NSFC-云南省联合基金项目(U1136603, 31170204和31300184)的支持。

(责任编辑:泉水)