2022年05月06日 | 作者:生命科学学院 陈敏 |  点击数: |

5月4日,国际知名学术刊物Molecular Plant(最新影响因子13.162)在线发表了生命科学学院王宝山团队的题为“The genome of the recretohalophyteLimonium bicolorprovides insights into salt gland development and salinity adaptation during terrestrial evolution”的研究论文。该研究以具有多细胞盐腺的泌盐盐生植物二色补血草为材料,揭示了盐腺发育及抗盐适应演化机制并得到国家自然科学基金项目的资助。我校生命科学学院袁芳副教授为论文第一作者,在读博士生王茜、硕士生赵博庆、徐晓静、北京贝瑞和康生物技术有限公司史淼博士为共同第一作者,王宝山教授和陈敏教授为论文的共同通讯作者。

全球范围内,受到盐渍化影响的土壤接近150亿亩,我国盐碱地面积约为14.7亿亩,约占全国可耕地面积的25%,探究植物抗盐的分子机制并利用现代生物技术培育耐盐作物是绿色开发盐碱地的根本策略。我校生科院王宝山团队利用近20年的时间针对多细胞盐腺的发育进行了大量探索,明确了适宜于盐腺发育研究的模式物种二色补血草,隶属于石竹目白花丹科的泌盐盐生植物。综合利用二代、三代测序、Hi-C和Bionano技术进行二色补血草基因组测序和组装,获得了高质量的、组装到染色体水平的2.92 G基因组(2n=16),染色体挂载率达到96.4%,构建完成了二色补血草基因资源数据。二色补血草是石竹目白花丹科首个完成基因组测序的物种,与目前已完成基因组测序的苦荞麦(蓼科)具有较近的亲缘关系。

在二色补血草基因组的基础上,通过其叶片及盐腺发育的转录组数据分析发现,尽管二色补血草叶表皮光滑不具有表皮毛结构,但是在盐腺发育早期定位到大量与表皮毛发育高度同源的基因,而缺乏表皮毛发育命运决定基因,可能解释了二色补血草中不具有表皮毛的原因。在同源基因中筛选获得的LbTTG1和LbHLH显著调控了二色补血草盐腺发育、泌盐及抗盐过程。这些结果暗示了盐腺和表皮毛可能具有潜在的相似的分化机制,对于揭示陆生植物叶片的原表皮细胞如何适应陆地盐碱和干旱等生境而分化形成盐腺和表皮毛具有重要理论意义,也对作物抗盐性状的改良并最终培育具有盐腺的抗盐作物具有重大的现实意义和应用前景。


 

供稿审核人:王宝山

编辑:崔   勇

终审:巩   固

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