許多野生和栽培植物是由兩種不同的物種結(jié)合而成的。這些所謂多倍體物種的基因組通常由四條染色體組成——每一個(gè)親本物種的雙重集合——因此其基因數(shù)量是原始物種的兩倍。大約50年前，進(jìn)化生物學(xué)家推測(cè)，這一過(guò)程促進(jìn)了進(jìn)化，并導(dǎo)致了新物種的出現(xiàn)。然而，由于這個(gè)基因組的大小和復(fù)雜性，總是很難在基因水平上證明這個(gè)理論。
進(jìn)化生物學(xué)的理論已經(jīng)被實(shí)驗(yàn)證明了。
由蘇黎士大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)和環(huán)境研究系的蒂莫西帕佩和健太郎清水領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究小組已經(jīng)能夠?yàn)檫@一理論提供實(shí)驗(yàn)證明。為此，來(lái)自瑞士和的科學(xué)家使用了擬南芥，這是擬南芥屬的一種植物，是搖滾屬的一部分。他們對(duì)來(lái)自世界各地的25個(gè)不同個(gè)體的多倍體物種的基因組進(jìn)行了測(cè)序，并對(duì)其親本物種的18個(gè)不同個(gè)體進(jìn)行了測(cè)序，以研究它們的自然遺傳多樣性。
由于最新的技術(shù)，基因組測(cè)序
擬南芥堪察加半島是在65000到145000年前由兩個(gè)親本物種哈勒里和萊拉塔自然雜交產(chǎn)生的。有4.5億個(gè)堿基對(duì)，它的基因組對(duì)于多倍體植物來(lái)說(shuō)有點(diǎn)小，但還是很復(fù)雜。利用最先進(jìn)的測(cè)序方法和技術(shù)以及生物信息學(xué)工具，研究人員可以確定單個(gè)植物的基因序列。
除了備份拷貝，有利的基因突變
由于大量的遺傳信息，堪察加半島能夠更好地適應(yīng)新的環(huán)境條件。植物科學(xué)家蒂莫西帕佩(Timothy Paape)說(shuō)：“通過(guò)這些結(jié)果，我們證明了基因組復(fù)制可以在分子遺傳水平上對(duì)生物的適應(yīng)性產(chǎn)生積極影響。多個(gè)基因拷貝使植物能夠進(jìn)行有利的突變，同時(shí)保留重要基因的原始拷貝。
驚人的廣泛
與親本植物相比，親本基因組對(duì)堪察加半島的有用性可以從其在較低和較高海拔的廣泛分布中看出。它的棲息地范圍從省、和俄羅斯遠(yuǎn)東到阿拉斯加和美國(guó)西北太平洋。健太郎清水說(shuō)：“了解基因組和進(jìn)化背景也有助于我們理解遺傳多樣性是如何使植物適應(yīng)不斷變化的環(huán)境條件的?！?。最近發(fā)表的研究得到了蘇黎世大學(xué)從基因組到生態(tài)系統(tǒng)的大學(xué)研究?jī)?yōu)先計(jì)劃的支持。
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