从细菌中“借”来的基因使植物得以迁移到陆地上

Date: November 14, 2019

Source: University of Alberta

摘要:根据一项新的研究，自然基因工程为植物从水迁移到陆地创造了条件。

根据来自加拿大、中国、法国、德国和俄罗斯的一个国际科学家小组的一项新研究，自然基因工程使植物从水生移到陆地，转为陆生。

“这是这个星球上生命进化中最重要的事件之一——没有它，我们人类作为一个物种就不存在了，”艾伯塔大学医学与牙科学院的联合研究者、教授吉安·卡舒·旺（Gane Ka-Shu Wong）说。生命从水到陆地的运动，称为陆地化，从植物开始，接着是动物，当然还有人类。这项研究确定了第一步是如何进行的。”

当土壤细菌的基因通过一个被称为水平基因转移的过程转移到藻类时，植物从水到陆地的移动成为可能。与垂直的基因转移，如从父母到孩子的DNA转移不同，水平的基因转移发生在不同物种之间。

陆生生物

德国杜伊斯堡-埃森大学(University of Duisburg-Essen)教授迈克尔•梅尔克尼安(Michael Melkonian)解释说:“数亿年来，绿藻生活在淡水环境中，这些淡水环境周期性地变干，比如小水坑、河床和滴水的岩石。”“这些藻类与土壤细菌混合并接收关键基因，帮助它们和它们的后代适应恶劣的陆地环境，最终进化成我们今天看到的陆地植物群落。”

这项研究是一个国际项目的一部分，该项目致力于对一万多种植物的基因组进行测序。这一发现是在对两种特殊藻类进行排序的过程中发现的，其中一种是通过本出版物介绍的新物种(Spirogloea muscicola)。

第一作者、中国农业科学院深圳农业基因组研究所首席研究员程世峰（Shifeng Cheng）说：“我们采用的方法，即系统基因组学，是一种确定进化新颖性潜在分子机制的有力方法。”。

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Materials provided by University of Alberta. Original written by Katie Willis. Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

1. Shifeng Cheng, Wenfei Xian, Yuan Fu, Birger Marin, Jean Keller, Tian Wu, Wenjing Sun, Xiuli Li, Yan Xu, Yu Zhang, Sebastian Wittek, Tanja Reder, Gerd Günther, Andrey Gontcharov, Sibo Wang, Linzhou Li, Xin Liu, Jian Wang, Huanming Yang, Xun Xu, Pierre-Marc Delaux, Barbara Melkonian, Gane Ka-Shu Wong, Michael Melkonian. Genomes of Subaerial Zygnematophyceae Provide Insights into Land Plant Evolution. Cell, 2019; 179 (5): 1057 DOI: 1016/j.cell.2019.10.019