Nature Genetics：“星藻”基因组揭示了植物的起源

　　

陆地植物覆盖了地球的表面，往往比我们高得多。它们形成复杂的身体，有多种器官，这些器官由多种细胞类型组成。这种形态复杂性的发展是由复杂的基因网络支撑的，这些基因网络通过各种分子机制协调作用塑造了植物体。所有这些宏伟的形式都是在一次一次性的进化事件中爆发的:当植物征服了地球表面，被称为植物陆地化。在那些与陆地植物关系最密切的藻类中，发现了各种各样的身体类型——从单细胞藻类到更复杂的细胞细丝。由Göttingen大学和内布拉斯加州-林肯大学领导的一个国际研究小组，从这组近亲中，现在已经产生了这种复杂标本的第一个基因组数据，这些标本是关于四种丝状“星藻”属的Zygnema。他们的研究结果发表在《自然遗传学》杂志上。 

研究人员总共使用了四种藻类菌株，其中两种来自美国的培养收集，另外两种一直安全保存在Göttingen大学(SAG)的藻类培养收集中。这项研究涉及来自9个国家的50多名科学家，他们结合了一系列尖端的测序技术来阐明这些藻类的整个DNA序列。先进的方法使他们能够在整个染色体的水平上为这些生物体生成完整的基因组——这是以前从未在这种藻类上做过的事情。将这些基因组上的基因与其他植物和藻类的基因组进行比较，发现了特定的信号基因和环境响应因子的过丰度。

莱布尼茨生物多样性变化分析研究所的Iker Irisarri博士解释说:“许多这些基因支撑着分子功能，这些功能对第一批多细胞陆生植物的出现很重要。令人着迷的是，这些起源比陆地植物早数百万年的基因构建块，在植物和藻类的祖先中复制和多样化，从而使更专门的分子机制得以进化。” 

Göttingen大学的Jan de Vries教授说:“我们不仅为整个植物科学界提供了有价值的高质量资源，他们现在可以探索这些基因组数据，我们的分析揭示了环境反应之间的复杂联系。这揭示了陆地植物最重要的特征之一:它们调节生长和发育的能力，使其与它们所处的环境保持一致——这一过程被称为发育可塑性。”