Zygnema藻类基因图谱成功绘制，揭示了水生到陆生植物的进化转变

9 月 3 日消息，科技媒体 scitechdaily 昨日（9 月 2 日）发布博文，报道称国际科研团队成功绘制了陆生植物的祖先 Zygnema 藻类的基因组图谱，揭示了从水生植物到陆生植物的进化转变过程。

研究团队简介

该国际团队由来自全球 8 个国家的约 50 名科学家组成，由内布拉斯加大学林肯分校计算生物学家尹彦斌（Yanbin Yin，音译）共同领导。

计算生物学家 Yanbin Yin（右）和博士后研究员 Xuehan Feng 正在查看藻类样本。图片克雷格-钱德勒（Craig Chandler）/内布拉斯加大学林肯分校

这项国际研究合作包括来自美国、德国、法国、奥地利、加拿大、中国、以色列和新加坡等八个国家 20 个研究机构的约 50 名研究人员。

该团队破解了 Zygnema 藻类的基因组序列，正是这些密码造就了地球上包括人类在内的所有陆地生命，揭示了植物适应环境的能力，为今后的研究提供了丰富的基础。

项目背景

目前陆地上的所有植物生命都是由古老的淡水藻类一次性进化而来，被称为植物陆地化（plant terrestrialization）。

大约 5.5 亿年前，陆地上出现了第一批陆生植物，它们被称为链格植物门中的胚胎植物（embryophyta），它们的到来从根本上改变了地球的表面和大气。

它们是未来植物群和动物群食物的进化基础，使包括人类和动物在内的所有其他陆地生命成为可能。

项目介绍

研究人员使用了四种藻属 Zygnema 菌株，其中两种来自美国的培养物，另两种来自德国。科学家们结合一系列尖端的 DNA 测序技术，确定了这些藻类的全基因组序列。

这些方法使科学家们能够生成这些生物的全染色体水平的完整基因组--这是以前从未在这组藻类上做到过的，将这些基因组与其他植物和藻类的基因组进行比较后，发现了细胞壁酶、信号基因和环境反应因子的特定量。

四种多细胞藻类（Zygnema）属于藻类（Zygnematophyceae），是陆生植物的近亲；它是一类淡水和半陆生藻类，有 4000 多个已描述的物种。

藻类具有抵御陆地压力的适应能力，如干燥、紫外线、冷冻和其他非生物压力。了解这些适应性的关键在于基因组序列。

项目意义

这一发现在生物能源、水的可持续性和碳封存等应用科学领域也具有重要意义。

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