每日摘要:單細胞輪藻基因組為鏈形植物起源與演化提供新的視野(Advance Science)

2021-03-01 植物類SCI摘要

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Mesostigma viride Genome and Transcriptome Provide Insights into the Origin and Evolution of Streptophyta

First author: Zhe Liang; Affiliations: National University of Singapore (新加坡國立大學): Singapore, Singapore

Corresponding author: Hao Yu


The Streptophyta include unicellular and multicellular charophyte green algae and land plants. Colonization of the terrestrial habitat by land plants is a major evolutionary event that has transformed the planet. So far, lack of genome information on unicellular charophyte algae hinders the understanding of the origin and the evolution from unicellular to multicellular life in Streptophyta. This work reports the high‐quality reference genome and transcriptome of Mesostigma viride, a single‐celled charophyte alga with a position at the base of Streptophyta. There are abundant segmental duplications and transposable elements in M. viride, which contribute to a relatively large genome with high gene content compared to other algae and early diverging land plants. This work identifies the origin of genetic tools that multicellular Streptophyta have inherited and key genetic innovations required for the evolution of land plants from unicellular aquatic ancestors. The findings shed light on the age‐old questions of the evolution of multicellularity and the origin of land plants.

鏈形植物（Streptophyta）包括單細胞和多細胞的輪藻類綠藻和陸地植物。陸地植物殖民陸地生境是一個重要的演化事件，此後徹底改變了我們星球的面貌。目前為止，由於缺少單細胞輪藻類綠藻的基因組信息嚴重阻遏了對於鏈形植物起源以及單細胞向多細胞生物演化的理解。本文中，作者報導了一個處於鏈形植物基部位置的單細胞輪藻Mesostigma viride的高質量參考基因組以及轉錄組。在M. viride基因組中存在大量的片段化重複和轉座元件，從而導致了其相比於其它藻類植物以及早期分化的陸地植物基因組更大，基因含量更密集。本文的工作鑑定了多細胞鏈形植物所繼承的遺傳成分起源以及從水生單細胞生物演化成陸地植物所需的關鍵遺傳創新。這些發現為多細胞植物的演化以及陸地植物的起源提供了新的視野。

通訊：Hao Yu (http://www.dbs.nus.edu.sg/staff/yuhao.htm)

研究方向：擬南芥中控制生殖發育和激素信號轉導的基因調控網絡。

doi: https://doi.org/10.1002/advs.201901850

Journal: Advance Science

Published date: October 24, 2019

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