近日，西藏大學“生態(tài)學”一流學科學術帶頭人、博士生導師拉瓊教授課題組在國際著名期刊——美國科學院院刊（PNAS）在線發(fā)表了題為“Genome of Crucihimalaya himalaica, a close relative of Arabidopsis, shows ecological adaptation to high altitude”的研究論文，對青藏高原特有分布的植物須彌芥進行了基因組適應性進化研究。該結果在高水平學術刊物上發(fā)表，標志著西藏大學“生態(tài)學”一流學科建設已取得了階段性重要成果。

　　該課題組利用二代和三代高通量測序技術，組裝得到了234.72Mb的須彌芥基因組，包括27019個預測的基因。通過與近緣物種相比較，須彌芥基因組中抗病相關的基因發(fā)生了縮減，可能與青藏高原病原菌較少有關。另外，須彌芥中擴張的基因家族和受到強烈自然選擇的基因都與泛素介導的蛋白水解和DNA損傷修復有關。這兩個途徑都是屬于綜合的抗逆過程，對于青藏高原復雜多變的特殊環(huán)境可能起到重要作用。須彌芥中與自交親和性相關的雄蕊識別SCR基因變成假基因，雌蕊識別SRK基因完全丟失，這是導致須彌芥自交親和的根本原因，也可能是適應青藏高原傳粉昆蟲少的一種策略。課題組的研究發(fā)現(xiàn)，植物與動物對青藏高原的適應機制既有相似點（DNA修復途徑、抗病途徑），也有不同點（植物自交親和性、植物激素途徑）。該研究為青藏高原植物適應極端環(huán)境的分子機制提供了新的線索。

　　青藏高原是世界屋脊、世界第三極，擁有復雜的極端環(huán)境，同時還是世界生物多樣性熱點地區(qū)，為研究生物在特殊環(huán)境的適應性進化提供了不可多得的天然實驗室。近年來，生物適應青藏高原極端環(huán)境的基因組研究主要側重于藏族人對低氧的適應，以及多種動物（牦牛、藏豬、藏獒、藏雞、藏羚羊等）對極端環(huán)境的適應機制，并取得了一系列重要的研究成果。然而到目前為止，除了人工馴化的青稞之外，全基因組水平的野生植物適應青藏高原極端環(huán)境分子機制的研究有待深入。

　　該成果由中國科學院昆明植物研究所、西藏大學、云南大學及比利時根特大學等國內(nèi)外多個科研院所合作完成，得到國家自然科學基金重大項目、教育部創(chuàng)新團隊等項目的資助。該課題是西藏大學教育部長江學者鐘揚教授團隊歷時多年的研究成果，文章共同通訊作者拉瓊教授是鐘揚教授培養(yǎng)的藏族博士，共同作者還有理學院德吉副教授、劉怡萱講師、劉天猛博士和明升平碩士等。

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