當豆科植物和根瘤菌遇到時
豆科植物的根部有特殊的根瘤,這些結(jié)核是固氮根瘤菌的家園,兩者形成了共生關(guān)系。細菌為植物提供了一種可以使用的氮,而植物則為其提供糖和蛋白質(zhì)。
研究人員已經(jīng)構(gòu)建了Medic藜苜蓿(Medicago truncatula)的基因組草圖 ,這是一種用于研究豆科植物的模型物種,涵蓋了大約94%的基因。這些數(shù)據(jù)揭示了豆科植物的結(jié)節(jié)是如何在數(shù)百萬年后進化的。他們發(fā)表了他們的結(jié)果 自然。
該研究小組,包括來自沙特國王沙特大學的Ton Bisseling,發(fā)現(xiàn)結(jié)核可以追溯到大約5800萬年前的一個事件,當時完整的基因組重復(fù)出現(xiàn)。他們認為,許多重復(fù)的基因隨后進一步發(fā)展出導致結(jié)節(jié)發(fā)展的新功能。然而,這些基因甚至建立在甚至更早,在140-150 Myr之前形成的更老的結(jié)節(jié)相關(guān)基因的基礎(chǔ)上。
研究人員提出了一種方法,在完整的基因組復(fù)制事件后,較早的基因被修飾后, M. truncatula能夠與細菌相互作用。這種萌芽的關(guān)系導致了今天仍然存在的豆科植物和細菌之間復(fù)雜的相互依賴性,這使得這些植物對人類特別有用。
該基因序列還揭示了 M. truncatula具有764個核苷酸長的結(jié)合位點和富含亮氨酸的重復(fù)序列(NBS-LRR)基因,這些基因在疾病檢測中發(fā)揮作用 - 比任何其他測序植物更多。
“從基本的角度來看,這主要是有趣的。一個潛在的好處可能是NBS-LRR的清單為分子育種者提供了一個零件清單,用于處理新的疾病問題,”該研究的第一作者Nevin Young說。
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