中新網(wǎng)深圳4月19日電 (鄭小紅 董宇桐)深圳華大生命科學(xué)研究院(簡(jiǎn)稱：華大)19日稱，華大聯(lián)合多家科研單位完成蘇鐵基因組解析工作，并發(fā)布蘇鐵完整基因組圖譜。《自然—植物》(Nature Plants)18日以封面文章發(fā)表該研究成果，這代表種子植物基因組演化研究中的最后一塊拼圖已順利完成。

　　蘇鐵作為一種“活化石”植物，是地球上現(xiàn)存最古老的種子植物，大約起源于3億年前，在侏羅紀(jì)時(shí)代達(dá)到最盛期，曾與恐龍一起稱霸整個(gè)地球。目前，蘇鐵被世界自然保護(hù)聯(lián)盟紅色名錄列為極度瀕危物種，是中國(guó)國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物。

　　作為最原始的種子植物，蘇鐵具有重要的科學(xué)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。然而，蘇鐵分支一直缺少完整的基因組圖譜。

　　2017年，華大啟動(dòng)萬(wàn)種植物基因組計(jì)劃，同年，華大、深圳市仙湖植物園、中科院昆明植物所聯(lián)合發(fā)起蘇鐵基因組項(xiàng)目。

　　該研究團(tuán)隊(duì)基于現(xiàn)存蘇鐵目339種植物的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，重建了蘇鐵類自身的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，確定了蘇鐵演化的完整歷史。分子鐘分析表明，現(xiàn)存蘇鐵的多樣化同步發(fā)生于距今1100至2000萬(wàn)年之間，是中新世以來(lái)氣候劇烈變化的結(jié)果。

　　研究發(fā)現(xiàn)，伴隨著種子植物起源，許多關(guān)鍵創(chuàng)新性狀如種子發(fā)育、花粉、次生生長(zhǎng)相關(guān)的基因家族均發(fā)生了創(chuàng)新或擴(kuò)張。在種子植物的祖先節(jié)點(diǎn)共發(fā)現(xiàn)663個(gè)新獲得的基因家族和368個(gè)擴(kuò)張的基因家族，推斷現(xiàn)存裸子植物的最近共同祖先可能經(jīng)歷了一次古老的全基因組復(fù)制事件。

　　同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)在攀枝花蘇鐵基因組中發(fā)現(xiàn)一種細(xì)胞毒素蛋白基因(fitD)，該基因起源于細(xì)菌，通過(guò)水平基因轉(zhuǎn)移的方式轉(zhuǎn)移到真菌和蘇鐵中。基于蘇鐵類339個(gè)物種轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)該毒素蛋白只在蘇鐵中存在，且在蘇鐵種子和根部高表達(dá)，目前尚未在其它植物中發(fā)現(xiàn)。

　　據(jù)深圳仙湖植物園張壽洲教授介紹，本次發(fā)現(xiàn)的毒性蛋白能夠殺死一些常見(jiàn)昆蟲(chóng)，如棉鈴蟲(chóng)、小菜蛾等，目前已通過(guò)基因重組技術(shù)將其成功應(yīng)用于棉花，事實(shí)證明其殺蟲(chóng)效率比現(xiàn)有抗蟲(chóng)棉更高，可在棉花種植中進(jìn)行推廣。(完)