干燥對(duì)于植物營(yíng)養(yǎng)組織來(lái)說(shuō)通常是致命的，但少數(shù)陸地植物已經(jīng)進(jìn)化出了營(yíng)養(yǎng)干燥耐受性(VDT)，使它們能夠通過(guò)稱(chēng)為脫水生物的過(guò)程干燥而不會(huì)死亡。
VDT植物可以使其細(xì)胞的水勢(shì)與空氣的水勢(shì)保持平衡，并且可以承受-100MPa及更低的組織水勢(shì)。在過(guò)去的十年里，測(cè)序技術(shù)的進(jìn)步使得耐干燥植物的基因組研究成為可能。然而，這些植物中有價(jià)值的基因和基因組資源需要進(jìn)一步研究。
近日，中國(guó)科學(xué)院生態(tài)與地理研究所張道元課題組建立了耐旱植物“干不死”基因組數(shù)據(jù)庫(kù)。該研究發(fā)表在《植物生理學(xué)》上。
該基因組數(shù)據(jù)庫(kù)包含總共26個(gè)VDT相關(guān)植物基因組(包括10個(gè)苔蘚)的基因組和轉(zhuǎn)錄組資源。數(shù)據(jù)庫(kù)中納入了常用的生物信息分析工具，如BLAST、同源和功能搜索、GO/KEGG富集統(tǒng)計(jì)、表達(dá)譜和共表達(dá)模塊提取、基因組JBrowser等，方便今后對(duì)VDT植物遺傳信息的分析和探索。
通過(guò)進(jìn)行定制的PFAM家族統(tǒng)計(jì)分析，研究人員發(fā)現(xiàn)干旱響應(yīng)ABA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白AWPM-19家族在所有苔蘚植物中都顯著串聯(lián)重復(fù)，但在氣管植物中很少如此。
類(lèi)黃酮生物合成基因的存在和缺失變異分析提供了一個(gè)示例足跡，說(shuō)明了被子植物和非種子植物之間基因組進(jìn)化和代謝特征的差異。轉(zhuǎn)錄組譜與功能分析相結(jié)合也支持苔蘚植物和被子植物之間VDT的不同進(jìn)化。
這項(xiàng)研究的結(jié)果提供了基因組和轉(zhuǎn)錄組證據(jù)，支持植物中VDT可能存在的分歧和譜系特異性進(jìn)化。
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