據(jù)中國農(nóng)科院最新消息，該院生物技術(shù)研究所谷曉峰課題組、張芃芃課題組與國內(nèi)外科學(xué)家合作，獲得了綠色植物界最古老單細(xì)胞輪藻（Mesostigma viride）的首個基因組，在表觀組和轉(zhuǎn)錄組研究中取得重大突破。研究揭示了植物單細(xì)胞到多細(xì)胞進(jìn)化和陸生植物起源的機(jī)制，補(bǔ)上了生命進(jìn)化過程研究中一直缺失的重要節(jié)點(diǎn)，對認(rèn)識整個生命系統(tǒng)起源具有重要的理論和實(shí)踐意義。該研究成果在線發(fā)表于《尖端科學(xué)（Advanced Science）》。 j\>&]0-Iq  
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谷曉峰研究員介紹，單細(xì)胞生物到多細(xì)胞生物的演化是生命進(jìn)化史上的重要里程碑。目前學(xué)術(shù)界一般認(rèn)為多細(xì)胞輪藻具備根莖葉的分化，是陸生植物的祖先。迄今為止已報道基因組的陸生植物及輪藻都屬于多細(xì)胞植物，而由于單細(xì)胞輪藻基因組、表觀組等信息的缺失，科學(xué)家一直無法了解從單細(xì)胞到多細(xì)胞的進(jìn)化及陸生植物的終極起源機(jī)制，極大限制了對陸生植物進(jìn)化的研究，以及通過比較物種進(jìn)化對核心基因和表觀調(diào)控因子的鑒定。 g$uiwqNA%  
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M．viride是目前已知的最古老單細(xì)胞輪藻，獲得其基因組、轉(zhuǎn)錄組和表觀組信息，是揭示整個植物起源和進(jìn)化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，對解釋地球生命進(jìn)化史以及植物約10億年前的早期分化具有重要意義。研究人員組裝獲得了高質(zhì)量的M. viride 基因組，該基因組大小為442 Mb，富含重復(fù)序列，并發(fā)現(xiàn)可能的基因組復(fù)制事件。通過比較基因組分析，進(jìn)一步揭示了單細(xì)胞輪藻已經(jīng)擁有的大量和陸生植物性狀相關(guān)的遺傳信息，闡述了光合途徑進(jìn)化、逆境響應(yīng)等多種機(jī)制。同時，研究發(fā)現(xiàn)DNA胞嘧啶甲基化和小RNA等表觀遺傳修飾是低等到高等陸生植物進(jìn)化過程中保守的基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控方式，這對揭示植物生長發(fā)育、尤其是響應(yīng)外界各種脅迫的應(yīng)答機(jī)制意義重大。 HIc;Lc8$  
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該研究不僅揭示了植物從單細(xì)胞到多細(xì)胞的進(jìn)化與陸生植物的起源機(jī)制，其闡述的表觀遺傳調(diào)控基因表達(dá)、光合途徑進(jìn)化以及響應(yīng)逆境脅迫等機(jī)制，將為高等植物如糧食作物抗逆、提高光合效率乃至品種改良方面的基礎(chǔ)研究和育種應(yīng)用提供了新思路，具有重要的指導(dǎo)意義。（來源：科技日報）