遗传分化|这种“活化石”野桃靠实力称雄青藏高原( 二 )


利用自然分布于不同海拔的275份光核桃资源,他们进行了果实代谢物含量变异的遗传剖析:共对1768个代谢物质进行了定量检测,发现379个代谢物与海拔适应性高度关联,其中苯丙烷类物质含量与海拔高度呈现正相关 。
论文共同通讯作者、华中农业大学教授徐强介绍,通过对光核桃、藏梅和藏杏这三对代表李属物种的比较基因组分析发现,西藏来源的李属物种的基因组中,SINE型反转录转座子含量发生了显著的扩增 。
他们在光核桃群体中鉴定到62个SINE插入与栽培桃差异积累代谢物共定位 。在控制3-O-阿魏酰奎宁酸积累的候选基因启动子中,研究者检测到两个SINE型转座子的插入 。其中一个转座子的插入普遍出现在高海拔光核桃材料中,并与该候选基因表达及3-O-阿魏酰奎宁酸的含量呈现显著的正相关 。而另一个转座子则在低海拔光核桃和栽培桃中表现出多态性 。
遗传分化|这种“活化石”野桃靠实力称雄青藏高原
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青藏高原植物光核桃适应高海拔的遗传基础的模型 。受访者供图
在极端的环境下,SINE转座子爆发和跳跃以及适应逆境的代谢物积累(中间图),SINE转座子插入苯丙烷代谢物调控基因以进一步促进适应逆境代谢物的积累从而在高海拔地区适应并长期生存 。
“光核桃群体的基因组和代谢组证据表明,SINE型转座子的扩增通过促进有益代谢物的积累,以帮助西藏李属植物适应喜马拉雅高原的恶劣环境 。”徐强说 。
该研究获国家重点研究开发项目、国家自然科学基金、西藏自治区财政专项资金项目、第二次青藏高原综合科学考察研究项目、博后科学基金和博新计划的项目资金资助 。李晨
【遗传分化|这种“活化石”野桃靠实力称雄青藏高原】相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.06.062

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