中新网北京1月16日电 (记者 孙自法) 生长在非洲西南部纳米布沙漠的百岁兰,有着3000年的寿命,是世上最长寿的植物之一。它一生仅长两片叶子,这两片叶子能持续生长不脱落,形态非常特别。人们想知道,它是怎么遗传分化的?它是怎么决定性别了呢?这些问题一直都是学界关心的话题,社会大众也对这些问题很感兴趣。 中国科学院植物研究所汪小全团队把百岁兰作为研究对象,深入探讨了这些问题。最近,他们的研究结果发表在了国际学术期刊《细胞报告》(Cell Reports)上。这次研究涉及到纳米布沙漠中五个地理位置非常接近的群体,这些群体中共有130个个体参与了全基因组重测序。 百岁兰只在纳米布沙漠生存着,沿着大西洋海岸南北延伸超过1000公里。这个物种分布区域被分成了好几个片段化的地方。汪小全研究员提到,百岁兰属于买麻藤类百岁兰科的唯一现存物种,在国际植物学会中被列为世界八大珍稀植物之一。这次研究对理解裸子植物局部群体遗传分化和适应性进化等具有重要意义。 研究显示,百岁兰在不同地方形成了显著的遗传分化。这个过程中,地理隔离是关键因素之一,它限制了基因流的流动,直接导致了不同谱系之间的遗传差异。环境因素比如土壤异质性也起了重要作用。 百岁兰是功能性雌雄异株植物,每株个体能产生具可育雄蕊和不育胚珠的两性球花,也可以只产生具可育胚珠的雌球花。这在买麻藤类中很典型。 孙静静博士后解释说他们使用测序的百岁兰基因组来对纳米布沙漠南端五个地理距离很近群体130个个体进行全基因组重测序和比较分析来探讨这些问题。 结果表明地理隔离和环境因素都导致了显著的遗传分化景观。比如土壤异质性还有传粉动物飞行力弱等因素限制了群体之间基因交流和加强了群体之间遗传分化。 另外他们还发现了百岁兰群体间基因组岛屿广泛分布于整个基因组中。 汪小全指出这次研究发现百岁兰的性别决定系统是XY型的,并且性别连锁区域位于6号染色体上相关位置。但在这个区域内并没有发现其他裸子植物比如苏铁、银杏性别决定中起到关键作用的MADS-box基因家族成员。 结合苏铁、银杏等基部裸子植物类群同样是XY型性别决定系统等证据来看,这个发现暗示着裸子植物共同祖先可能也是XY型性别决定系统。 这次的研究不仅帮助我们理解裸子植物局部群体遗传分化和适应性进化等问题,还为珍稀植物保护策略提供了科学基础。