假根羽藻适应潮间带环境的基因组进化研究取得进展

中国科学院植物研究所研究员焦远年、王文达分析了假根羽藻基因组图谱，系统探讨了假根羽藻适应潮间带环境的基因组基础。相关研究成果最近发表在《新植物学家》上。

假根羽藻是一种广泛分布在北温带海洋潮间带的大型绿藻。假根羽藻的生存需要适应不断变化的潮汐、温度和紫外线辐射等环境因素。在涨潮时，假根羽藻的光合蛋白可以充分捕捉蓝绿光和绿光的暗光环境中的光，以满足自身的生长需要，并在落潮时进行有效的光保护，以抵御高光的胁迫。在过去的20年里，植物研究所的研究人员对假根羽藻的色素组成、光合膜蛋白结构和功能进行了系统的研究。然而，对假根羽藻适应潮间带环境的基因组和遗传基础仍缺乏全面的了解和深入的研究。

因此，研究小组分析了假根羽藻基因组的地图，系统地探讨了假根羽藻适应潮间带环境的基因组基础。由于藻类生存环境复杂，测序样品容易受到其他外源微生物的污染，基因组的测序和组装存在诸多困难。因此，研究人员开发了一个新的过程，有效评价测序原始数据，有效去污，缓解上述问题，获得了高质量的假根羽藻基因组地图。

通过对基因组和转录组的比较分析，研究人员发现假根羽藻捕光天线Lhcb1/2/3、MAPK非生物逆境响应，BPL-1/Bryohealin凝集素、mterf等基因家族显著扩张，水平基因转移事件进一步扩大了假根羽藻的适应性基因。

他们发现羽藻目绿藻一般缺少LHCSRR、PSBS和VDE基因不能进行能量依赖型非光化学淬火和叶黄素循环。假根羽藻基因组中的管藻黄素、管藻素和ABA生物合成基因可能是其独特光保护和光吸收的重要原因。

这些研究结果为假根羽藻优质基因组和藻类基因组的高效去污和组装提供了新的策略，也扩大了学术界对假根羽藻适应潮间带环境的基因组基础的认识和理解。