近日，西藏大學(xué)“生態(tài)學(xué)”一流學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人、博士生導(dǎo)師拉瓊教授課題組在國(guó)際著名期刊——美國(guó)科學(xué)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(duì)青藏高原特有分布的植物須彌芥進(jìn)行了基因組適應(yīng)性進(jìn)化研究。該結(jié)果在高水平學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表，標(biāo)志著西藏大學(xué)“生態(tài)學(xué)”一流學(xué)科建設(shè)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(cè)序技術(shù)，組裝得到了234.72Mb的須彌芥基因組，包括27019個(gè)預(yù)測(cè)的基因。通過(guò)與近緣物種相比較，須彌芥基因組中抗病相關(guān)的基因發(fā)生了縮減，可能與青藏高原病原菌較少有關(guān)。另外，須彌芥中擴(kuò)張的基因家族和受到強(qiáng)烈自然選擇的基因都與泛素介導(dǎo)的蛋白水解和DNA損傷修復(fù)有關(guān)。這兩個(gè)途徑都是屬于綜合的抗逆過(guò)程，對(duì)于青藏高原復(fù)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(guān)的雄蕊識(shí)別SCR基因變成假基因，雌蕊識(shí)別SRK基因完全丟失，這是導(dǎo)致須彌芥自交親和的根本原因，也可能是適應(yīng)青藏高原傳粉昆蟲(chóng)少的一種策略。課題組的研究發(fā)現(xiàn)，植物與動(dòng)物對(duì)青藏高原的適應(yīng)機(jī)制既有相似點(diǎn)（DNA修復(fù)途徑、抗病途徑），也有不同點(diǎn)（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(yīng)極端環(huán)境的分子機(jī)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(fù)雜的極端環(huán)境，同時(shí)還是世界生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)，為研究生物在特殊環(huán)境的適應(yīng)性進(jìn)化提供了不可多得的天然實(shí)驗(yàn)室。近年來(lái)，生物適應(yīng)青藏高原極端環(huán)境的基因組研究主要側(cè)重于藏族人對(duì)低氧的適應(yīng)，以及多種動(dòng)物（牦牛、藏豬、藏獒、藏雞、藏羚羊等）對(duì)極端環(huán)境的適應(yīng)機(jī)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(yīng)青藏高原極端環(huán)境分子機(jī)制的研究有待深入。

　　該成果由中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所、西藏大學(xué)、云南大學(xué)及比利時(shí)根特大學(xué)等國(guó)內(nèi)外多個(gè)科研院所合作完成，得到國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目、教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目的資助。該課題是西藏大學(xué)教育部長(zhǎng)江學(xué)者鐘揚(yáng)教授團(tuán)隊(duì)歷時(shí)多年的研究成果，文章共同通訊作者拉瓊教授是鐘揚(yáng)教授培養(yǎng)的藏族博士，共同作者還有理學(xué)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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