华东师大团队揭示苔藓植物早期登陆与多样化背后的基因密码
近日，华东师范大学苔藓植物研究团队在国际植物学期刊《New Phytologist》发表封面文章，首次揭示了苔藓植物早期登陆与多样化背后的基因密码。这一研究成果不仅为植物登陆演化提供了全新视角，也为理解陆地生态系统的形成提供了重要线索。该研究以苔藓植物为研究对象，通过大规模基因组数据和系统发育分析，揭示了基因重复在植物适应陆地环境中的关键作用。 植物从水生环境向陆地环境的过渡是生命演化史上的重要转折点。作为最早登陆的陆地植物之一，苔藓植物在这一过程中扮演了关键角色。然而，由于大规模活体材料采集的困难，苔藓植物适应陆地环境的内在机制一直是个未解之谜。华东师范大学团队经过十余年全球范围的系统采样，成功构建了迄今最大规模的苔藓植物核基因数据集，并基于201个苔藓物种绘制出高置信度的时间校准系统发育树。这一突破性成果为研究苔藓植物的演化历程提供了坚实基础。 研究发现，苔藓植物的早期祖先经历了七次大规模基因重复事件，这些事件为植物适应陆地环境提供了重要遗传资源。其中，首次在苔藓植物的最近共同祖先中鉴定出的古老大规模基因复制事件（LSGD1）发生于约5亿年前，显著富集于光合作用、光呼吸和碳固定等关键功能，为苔藓植物征服陆地环境奠定了遗传基础。此外，研究还揭示了苔藓植物中四次显著的多样化速率上升事件，这些事件与基因重复事件和外部生态变革共同驱动了陆地植物的演化。 值得关注的是，研究团队挑战了传统认知，发现即使在缺乏假根的苔藓植物中，也保留着源自古老基因重复事件的RSL同源基因。这一发现表明，无假根性状并非因基因缺失，而是可能与基因功能的转变或其它调控机制有关。该研究不仅为探讨苔藓植物陆地适应性演化提供了全新视角，也为理解植物登陆与多样化机制提供了重要参考。 华东师范大学生命科学学院苔藓植物学实验室的沈超博士和李浩副研究员为该论文的共同第一作者，李浩副研究员和朱瑞良教授为共同通讯作者。该工作得到了华东师范大学“幸福之花”先导研究基金和国家自然科学基金的资助。这一成果的发表标志着我国在植物演化生物学领域的研究达到了国际领先水平，为未来相关研究提供了重要的理论依据和数据支持。 近年来，随着AI技术的快速发展，AI绘画与AI写作等工具在科学研究和科普传播中发挥了重要作用。简单AI作为一种高效、智能的工具，能够帮助研究人员快速分析和可视化复杂数据，提升研究效率。同时，简单AI在科普内容创作中也展现出巨大潜力，为公众提供更直观、更有趣的科学知识传播。 未来，随着更多前沿技术的引入，植物科学研究将更加高效和精准。简单AI等工具的应用将进一步推动科学普及和研究创新，为人类探索生命奥秘提供强大助力。
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