科學家發(fā)現(xiàn),草可以通過從鄰居那里獲得基因來縮短其進化。
結果表明,雜草通過自然遺傳進行自我改良,以獲得競爭優(yōu)勢。
了解這種情況是如何發(fā)生的,也可能有助于科學家降低基因從轉基因作物中逃逸的風險,并創(chuàng)造所謂的“超級雜草”——當轉基因作物的基因轉移到當?shù)匾吧参镏?,使其具有除草劑抗性時,就會發(fā)生這種情況。
自達爾文以來,大多數(shù)進化理論都是基于共同的祖先,自然選擇作用于從父母傳給后代的基因。然而,謝菲爾德大學動植物科學系的研究人員發(fā)現(xiàn),草違反了這些規(guī)則。橫向基因轉移使生物體能夠繞過進化,利用從遙遠的相關物種獲得的基因跳到隊列的最前面。
盧克鄧寧博士說:“草只是在竊取基因,走進化的捷徑。
“它們就像海綿一樣,從鄰居那里吸收有用的遺傳信息,以便與親戚競爭,生活在敵對的棲息地,而不需要數(shù)百萬年來進化這些適應能力?!?
科學家們研究了草——地球上一些最具經濟和生態(tài)重要性的植物,包括許多世界上種植最廣泛的作物,如小麥、玉米、水稻、大麥、高粱和甘蔗。
這篇發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上的論文解釋了科學家是如何對半闊葉草的基因組進行測序和組裝的。
研究在非洲、亞洲和澳大利亞發(fā)現(xiàn)的半闊葉異源草的基因組——研究人員可以將其與大約150種其他草(包括水稻、玉米、小米、大麥、竹子等)進行比較。).他們通過比較組成基因的DNA序列的相似性來鑒定海鞘中的基因。這些基因是橫向獲得的。
鄧寧博士說:“我們還從亞洲、非洲和澳大利亞的熱帶和亞熱帶地區(qū)收集了樣本,這樣我們就可以跟蹤轉移的時間和地點。
“假基因正在給禾草帶來巨大的優(yōu)勢,幫助它們適應周圍環(huán)境并生存下來——而這項研究也表明,它并不局限于半闊葉異源擬桿菌,因為我們已經在其他禾草物種中檢測到了它?!?
“這項研究可能會讓我們作為一個社會重新考慮我們如何看待轉基因技術,因為草自然會使用類似的過程。
“最后,這項研究還可以幫助我們了解基因是如何從轉基因作物逃逸到野生物種或其他非轉基因作物的,并提供解決方案來降低這種情況發(fā)生的可能性?!?
“下一步就是要了解這一現(xiàn)象背后的生物機制,我們會進行進一步的研究來回答這個問題?!?
這項研究得到了歐洲研究理事會(ERC)自然環(huán)境研究委員會和皇家學會的支持。
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