科学家发现植物祖先陆地化“转基因”过程

本报讯（记者黄哲雯）近日，国际期刊《细胞》在线发表了中国农科院农业基因组研究所程时锋团队的重要成果——程时锋团队与来自德国、加拿大、俄罗斯和深圳华大基因等国家、机构的科学家联合发布两个单细胞绿藻的基因组，揭示了陆地植物共同的祖先在5亿年前，突破干旱适应成功登陆上岸的分子机制，同时也发现了陆地植物祖先“借用”土壤细菌基因进行陆地化的“转基因”进程。

此前科学家们已明确陆地植物的祖先来自江河湖海，从水生到陆生，从简单到复杂的演化过程中，经历过很多重要的进化创新。程时峰团队通过系统研究，证明了一种水生的单细胞绿藻Spirogloea muscicola是所有陆地植物最近缘的共同祖先。他们发现，许多之前被认为是陆地植物才有的基因，在该绿藻基因组上都能找到起源的“根”。

该研究同时发现，在进化过程中，为了适应陆地环境，陆地植物的共同祖先从土壤细菌中“借”来了两个关键基因：GRAS和PYL，这是大自然自发的“遗传工程事件”，也是陆地植物祖先适应陆地生境的关键分子驱动力。之前，这两个关键基因一直被认为是陆地植物所特有的。科研人员发现这次水平基因转移事件发生的时间约为6亿年前，与植物陆地化上岸前的化石时间相吻合。

基因组所程时锋研究员为该文第一作者，德国科隆大学Michael Melkonian教授以及加拿大阿尔伯塔大学Gane Ka-Shu Wong教授为该文共同通讯作者，基因组所程时锋团队冼文飞实习研究员为共同第一作者。