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植物适应性进化研究获进展

植物适应性进化研究获进展

  “进化是否可以预测”是生物学中的一个基本科学问题。大量观察和研究表明,不同物种或者同一物种的不同群体,可以在一定条件下独立进化出相似的表型。这种现象称为“平行进化”。由于探究同样的表型变异幸运28是否由同一个或同一群基因控制,可以在一定程度获取进化可预测性(predictability)的信息。因此,关于平行进化遗传基础的研究得到许多科学家的关注。

  中国科学院植物研究所郭亚龙研究组与中国科学技术大学教授赵忠、加拿大不列颠哥伦比亚大学博士Marco Todesco、澳大利亚莫纳什大学教授Sureshkumar Balasubramanian合作针对二倍体荠菜不同群体里早开花变异的遗传基础进行研究。研究人员发现,二倍体荠菜不同群体中的早花都是由同一个基因FLC调控的,两种导致早花的突变都位于该基因的同一区域(5’端UTR区),而且这两种突变是独立起源的。这一结果为回答“进化是否可以预测”提供了新证据。

  该研究阐明了进化在一定程度具有可预测性,并且揭示了基因的特定区域可能属于变异热点,更易于发生突变来影响表型变异,为理解进化的可预测性这一基本的生物学问题提供了关键实证。

  该成果于近日发表在国际学术期刊Plant Cell上。Plant Cell同期发表专门评述,认为人类尽管无法重演生物进化过程,但该研究表明生物进化在一定程度上能够重复,表现出一定的可预测性。郭亚龙研究组助理研究员杨丽和博士后王慧娜为共同第一作者,郭亚龙为通讯作者。该研究幸运28得到基金委优秀青年科学基金、“微进化过程的多基因作用机制”重大研究计划及中科院“百人计划”支持。

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关于进化是否可以预测的示意图