基因组研究揭示了榕树的进化秘诀和与之共同的黄蜂

Banyan Strangler无花果树

Banyan Tree Ficus Macrocarpa生产空中根源,使其具有独特的外观。一项新的研究揭示了允许树的基因组变化产生从其分支弹簧的根源。信用:照片由刚王王

榕树无花果树Ficus microcarpa.它以气生根而闻名,气生根从树枝上发芽,最终到达土壤。此外,这棵树还与一种黄蜂有着独特的关系,这只黄蜂与它共同进化,是唯一能给它授粉的昆虫。

在一项新的研究中,研究人员识别榕树的地区,促进其不寻常的空中根源的发展,并提高其发信号黄蜂传染师的能力。

这项研究发表在杂志上细胞,还识别相关无花果树中的性别确定区域,热带榕属植物hispida。不像f . microcarpa,它在同一棵树上产生空中根源,熊熊和女性花朵,F. Hispida.生产不同的男性和女树,没有空中根源。

了解进化史物种及其黄蜂粉粉粉粉丝兵团很重要,因为他们在伊利诺伊大学植物生物学教授的植物生物学教授的伊利诺伊大学(Urbana-Champaigh)伊巴纳 - 香槟大多数热带森林中生产大型水果的能力使它们成为岩石物种。yabo124与晋辰,中国科学院。已知无花果维持至少1,200只鸟和哺乳动物物种。无花果树是最早的驯养作物之一,在印度教,佛教和其他精神传统中表现为神圣的象征。

雷明

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(University of Ilyabo124linois Urbana-Champaign)的植物生物学教授雷明(Ray Ming)领导了一项对榕树大果榕(Ficus macrocarpa)及其关键传粉者黄蜂的基因组研究。来源:L. Brian Stauffer摄影

无花果和黄蜂之间的关系也提出了一个有趣的科学挑战。黄蜂的体型和大小与无花果的果实完全一致,每一种无花果都会产生一种独特的香味来吸引特定的黄蜂授粉。

为了更好地了解这些进化过程,Ming和他的同事分析了两种无花果的基因组,以及一种为榕树授粉的黄蜂的基因组。

“当我们测序树木的基因组时,我们在榕树的基因组中找到了更多的节段性重复比在F. Hispida.,无花果没有气生根,”明说。“这些重复的区域约占基因组的27%。”

生长素是一类促进植物生长的激素,它的复制增加了参与合成和运输生长素的基因数量。这些复制区域还包含与植物免疫、营养和向传粉者发出信号的挥发性有机化合物的产生有关的基因。

“空中根源中的养阴水平比有或没有空中根部的树木叶子高五倍,”明说。升高的养羊酸水平似乎具有触发的空中根生产。重复的区域还包括用于加速生长素生产的轻受体的基因。

研究人员对无花果黄蜂的基因组进行了研究,并将其与其他相关黄蜂的基因组进行了比较。研究人员发现,这些黄蜂保留并保存了气味受体的基因,这些受体可以检测到无花果树产生的相同气味化合物。研究人员称,这些基因组特征是无花果树和黄蜂共同进化的信号。

明和他的同事们还发现了一种染色体特异性基因,其仅在雄性植物中表达F. Hispida.和另外三种,产生单独的雄性和雌性植物,称为二氧化的病症。

“该基因已在脱型基因组中复制两次,给予植物三个基因的副本。但那些在同一株植物上有雄花和雌花的物种只有一个这种基因的拷贝。”“这强烈地表明,这种基因是影响性别决定的主导因素。”

参考文献:“榕树的基因组和粉碎机WASP提供了洞察力洞穴的洞察,张王,王王,盛城张,帅辰,宜宾王,平文,小飞,严士,瑞琪,杨阳,杨阳,镇阳廖林,吉山林,Xuiming徐,Xuequn Chen,XiNdan Xu,方邓,李华·李,义伦李,荣王,萧勇陈,萧勇陈,x勇陈,x勇陈,x勇陈,y勇陈,y荣林,詹荣林,张张,海宝唐,金辰和雷明,2020年10月8日,细胞
DOI:10.1016 / J.Cell.2020.09.043

明是美国卡尔·r·沃斯基因组生物学研究所的一员。福建农林大学、国家科学基金和国家自然科学基金支持了这项研究。yabo124

是第一个评论关于“基因组研究揭示榕树及其共同进化的黄蜂的进化秘密”

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