逆转座在植物基因起源和基因组进化中的作用

多种多样的生物世界是生命经历长期进化的结果。在高等多细胞生物中,草本类植物具有最广泛和最强的适应性;除了我们随处可见的分布生境外,从高山到海底,从极地到沙漠,都能见到草类的生长。对人类而言,更为重要的是我们的主要粮食作物如水稻、小麦、玉米等都属于草本植物。草类植物到底具有什么样的遗传特质使其能有如此强的适应能力呢?生物适应和物种分化的过程在根本上是生物遗传变异的结果,其遗传基础是基因组中新结构如新基因不断涌现和进化的过程。近年来,随着基因组时代的到来,科学家对新基因产生和基因组进化的研究正在揭示着物种进化的更多奥秘。逆转座已被发现是基因产生新拷贝的一种重要方式,它可以通过逆转录一些基因的信使RNA成cDNA后插入到新的遗传座位,并进化成新的基因。此前,人们已经知道逆转座在哺乳动物基因组中比较普遍,其在不少动物基因起源中扮演了重要角色。但科学家在模式植物拟南芥中很少发现逆转座现象,因此有观点认为逆转座在植物基因起源中的作用并不很重要。中科院昆明动物研究所王文、中科院北京基因组研究所王俊、美国芝加哥大学龙漫远等合作,利用我国丰富的水稻基因组数据,在水稻基因组中发现了数千个逆转座的基因拷贝,由此推算其产生的速率比已...