Nature：灌木基因揭示开花的秘密

开着奶油色花朵的灌木（天油樟）是地球上目前存活的开花植物的最亲后代，研究人员日前完成了对该植物基因组的解码。天油樟的基因序列暗示：是遗传适应性帮助这种花朵在大约1.6亿年前出现，并在地球上成功存活下来——这一进化爆炸事件被达尔文称为一个“令人憎恶的谜”。(汉恒生物：腺病毒-慢病毒包装专业服务供应商）

天油樟只生长在南太平洋新喀里多尼亚岛的18个已知地点上。这种植物的生殖结构被包裹在花被片里——花瓣和像叶子一样的支撑结构共同被称作萼片。

天油樟在所处种属中有着独一无二的属、科和目。美国宾夕法尼亚州立大学植物进化生物学家、天油樟基因组计划的共同主导合作者 Claude dePamphilis 说：“在动植物的演化史上，天油樟其实相当于鸭嘴兽和单孔目动物。”他们的研究成果已经在《科学》杂志上发表了 3 篇论文。

就像鸭嘴兽基因组对哺乳动物的出现提供参考一样，天油樟为人类了解开花植物或被子植物，甚至裸子植物的演变打开了一扇窗。

双重麻烦

对天油樟和其他植物的基因组对比表明：开花植物的早期祖先获得了一个基因组副本，这一特性通常被称为多倍体。人们知道许多被子植物都是多倍体生物，例如土豆的每个染色体都有 2~6 份副本。 dePamphilis 说：“但是，天油樟的副本早于所有其他多倍体生物出现。”2011年，他领导了该研究团队，研究推断这个古老的副本来自非常有限的基因数据。 dePamphilis 称，副本可能通过为每个基因提供额外的拷贝，满足在进化中产生的新功能，进而促进了开花植物的多样化和扩张。

对天油樟基因组的分析揭示：花朵的起源可能是被子植物从裸子植物分离出来时，出现了一个基因的集合。在裸子植物的基因组中，约1/4的基因参与了开花明显缺乏的副本，而另外3/4的基因在两个植物谱系共同的祖先中普遍存在。研究团队的分析也为复杂种子的演变、开花植物的气味和其他特征的研究提供了很好的借鉴。（文章来源：生物360）

原文检索：

Ewen Callaway. Shrub genome reveals secrets of flower power. Nature, 19 December 2013; doi:10.1038/nature.2013.14426

Amborella Genome Project. The Amborella Genome and the Evolution of Flowering Plants. Science, 20 December 2013; DOI:10.1126/science.1241089

Danny W. Rice, Andrew J. Alverson, Aaron O. Richardson, Gregory J. Young, M. Virginia Sanchez-Puerta,Jérôme Munzinger, Kerrie Barry, Jeffrey L. Boore, Yan Zhang, Claude W. dePamphilis, Eric B. Knox,and Jeffrey D. Palmer. Horizontal Transfer of Entire Genomes via Mitochondrial Fusion in the Angiosperm Amborella. Science, 20 December 2013; DOI: 10.1126/science.1246275

Srikar Chamala, Andre S. Chanderbali, Joshua P. Der, Tianying Lan, Brandon Walts, Victor A. Albert,Claude W. dePamphilis, Jim Leebens-Mack, Steve Rounsley, Stephan C. Schuster, Rod A. Wing,Nianqing Xiao, Richard Moore, Pamela S. Soltis, Douglas E. Soltis, and W. Brad Barbazuk.Assembly and Validation of the Genome of the Nonmodel Basal Angiosperm Amborella. Science 20 December 2013; DOI:10.1126/science.1241130

Keith Adams. Genomic Clues to the Ancestral Flowering Plant. Science 20 December 2013; DOI: 10.1126/science.1248709