美國田納西大學花園中的睡蓮。
近日，來自美國田納西大學的新研究報告了藍瓣睡蓮(Nymphaea colorata) 約409兆字節的基因組序列。47位合著者認為，大多數開花植物的成功，包括利用花香吸引傳粉者，可能部分歸功於在睡蓮中觀察到的基因創新。相關論文發表在12月18日的《自然》雜誌網絡版上。
睡蓮是世界聞名的水草，是池塘中人們喜愛的特色，也是繪畫和雕塑等藝術中經常出現的主題，有些宗教還認為它們是生命的象徵。
現在看來這些觀點可能並不太離譜。研究人員分析了睡蓮目植物（包括睡蓮在內的有花水生植物）的基因，結果表明，睡蓮目是所有其他有花植物所屬的兩個姊妹譜系之一，這兩個姊妹譜系可能是由於約1.47 - 1.85億年前的全基因組複製事件產生的。另一個譜系是無油樟目(Amborellales)，這是開花灌木的一個目，只包括一個物種——無油樟(Amborella trichopoda)。
在這項研究中，田納西大學的研究人員對睡蓮花香生物合成的遺傳基礎進行了分析。「吸引傳粉者的花香對植物多樣性和以植物為基礎的農業生產都至關重要，」 田納西大學農業研究所的植物科學教授Feng Chen說。世界上四分之三的開花植物和大約35%的糧食作物都依靠動物傳粉來繁殖。許多傳粉者依靠花香來幫助它們找到植物的花朵。「因此，了解開花植物何時以及如何進化出氣味是很有趣的，」他說。
這項研究解釋說，在睡蓮目全基因組複製事件中保留的基因裡，有一些是調節所有開花植物開花過渡和開花發育的同源基因。
在這項研究中，科學家們研究了藍瓣睡蓮。「睡蓮進化出了迷人的花香和顏色，這是核心被子植物的共有特徵。」Chen說，「我們分析了產生花香的化合物和生物合成基因，它們表明睡蓮的香味與核心被子植物的香味是平行進化的。由於其獨特的系統發育位置，藍瓣睡蓮基因組中氣味生物合成和其他性狀的基因創新也揭示了所有被子植物的早期進化過程。」
科界原創
編譯：花花
審稿：西莫
責編：張夢
期刊來源： 《自然》
期刊編號：0028-0836
原文連結：
https://ag.tennessee.edu/news/Pages/NR-2019-12-Waterlilygenomes.aspx
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