将食物链的兴趣遗传学允许食肉植物捕猎动物

Venus flytrap dionaea muscipula与被困飞行

植物可以在光,水和二氧化碳的帮助下产生富能的生物质。这就是为什么他们在食物链的开始。但是食肉植物已经转动了桌子和狩猎动物。昆虫是他们的主要食物来源。

在期刊上的出版物目前的生物学yabo124现在揭示了绿色食肉动物的秘密生活。植物科学家Rainer Hedrich和EvoluearyBioinformaticianJörgSchultz,既从冈崎大学巴伐利亚(Julius-Maximilians-Universität(JMU)Würzburg)都从冈崎大学(日本)解读并分析了三种食肉动物的基因组植物品种。

他们研究了这一点金星Flytrap Dionaea Muscipula,它起源于北美,全球化的水车植物Aldrovanda Vesiculosa和勺子叶Sundew Drosera Spatulata,它被广泛分布在亚洲。

食肉植物

肉食植物Venus Flytrap,勺子叶的SUNDEW和水车(左侧)的基因组被解码。信用:Dirk Becker和SönkeScherzer/Würzburg大学

这三个人都属于Sundew家族。然而,他们每次征服不同的栖息地并开发了自己的诱捕机制。在达达阿省和奥尔德多瓦省,叶子的末端被转化为折叠陷阱。另一方面,SUNDEW将其猎物用粘性触手附着在叶子表面上。

肉食基因基因

国际研究团队发现的第一件事是,尽管他们不同的生活方式和捕获机制,金星飞行器,SUNDOW和Waterwheel具有常见的“基本集”的基因对于食肉动物生活方式至关重要。

“这些基因的功能与感知和消化猎物动物并利用它们的营养素的能力有关,”Rainer Hedrich解释。

“我们能够追溯肉类激活基因的起源回到三个肉食物种的最后一个共同祖先的基因组中发生的复制事件,”JörgChultz说。全部基因组重复为开发新功能的理想场所提供演进。

遗传贫困尽管有特殊的生活方式

为了他们的惊喜,研究人员发现植物不需要特别大量的肉食基因。相反,研究的三种物种实际上是已知最多的基因贫困植物。Drosera有18,111个,Dionaea 21,135和Aldrovanda 25,123基因。相比之下,大多数植物在30,000至40,000个基因之间。

如何与通常需要丰富的新基因来协调,以发展新的生活方式?“这只能意味着动物食物的专业化伴随着基因数量的增加,而且含有巨大的基因丧失,”发展生物学家Hasebe。

根基因在诱捕器官中活跃

昆虫疏水捕集所需的大部分基因也以略微改性的形式发现在正常植物中。“在肉食植物中,几个基因在诱捕器官中活跃,在其他植物中有它们在根系中的作用。在捕获器官中,当猎物是安全的时,这些基因仅接通,“Hedrich解释。这一发现一致的是,在金星斯波普斯和山东省的根源大幅减少。在水车中,他们完全没有。

进一步研究陷阱功能

研究人员现在深入了解植物中肉食的演变,并在手中为这种特殊的生活方式持有三个蓝图。他们的下一个目标是甚至更好地了解捕获功能的分子基础。

“我们发现金星verstrap计算了猎物触发的电刺激,可以记住这个数字一定时间,最后做出了与数字相对应的决定,”Hedrich说。现在重要的是要根据哪种肉食植物计数的生物物理学原理非常重要。

参考:“维纳斯的基因组Flytrap和植物植物根源的植物疯狂”由Gergo Palfalvi,Thomas Hackl,Niklas Terhoeven,Tomoko F. Shibata,Tomoaki Nishiyama,Markus Ankenbrand,Dirk Becker,FrankFörster,Matthias Freund,Anda iOSip,ines kreuzer,克里齐斯卡·萨姆达,吉哈鲁·斯山,施济福山,Yosuke Tamada,Lubomir Adamec,吉马里·赫希,吉丘·乌塞达,追逐Winkelmann,JörgFchs,ingo schwacke,rapo schwacke,khaled al-rasheid,jörgschultz,mitsuyasu hasebe,雷尔希德里奇,2020年5月14日,目前的生物学yabo124
DOI:10.1016 / J.CUB.2020.04.051

2评论论“翻转食物链的有趣遗传学使食肉植物捕猎动物”

  1. 基因操作是危险的,研究人员可以修饰可能杀死和摧毁所有人类的基因。

  2. 基因操作是危险的,研究人员可以修饰可能杀死和摧毁所有人类的基因。

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