植物通過(guò)從鄰居那里獲得基因來(lái)縮短進(jìn)化

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，草可以通過(guò)從鄰居那里獲得基因來(lái)縮短其進(jìn)化。

結(jié)果表明，雜草通過(guò)自然遺傳進(jìn)行自我改良，以獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

了解這種情況是如何發(fā)生的，也可能有助于科學(xué)家降低基因從轉(zhuǎn)基因作物中逃逸的風(fēng)險(xiǎn)，并創(chuàng)造所謂的“超級(jí)雜草”——當(dāng)轉(zhuǎn)基因作物的基因轉(zhuǎn)移到當(dāng)?shù)匾吧参镏?，使其具有除草劑抗性時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。

自達(dá)爾文以來(lái)，大多數(shù)進(jìn)化理論都是基于共同的祖先，自然選擇作用于從父母?jìng)鹘o后代的基因。然而，謝菲爾德大學(xué)動(dòng)植物科學(xué)系的研究人員發(fā)現(xiàn)，草違反了這些規(guī)則。橫向基因轉(zhuǎn)移使生物體能夠繞過(guò)進(jìn)化，利用從遙遠(yuǎn)的相關(guān)物種獲得的基因跳到隊(duì)列的最前面。

盧克鄧寧博士說(shuō)：“草只是在竊取基因，走進(jìn)化的捷徑。

“它們就像海綿一樣，從鄰居那里吸收有用的遺傳信息，以便與親戚競(jìng)爭(zhēng)，生活在敵對(duì)的棲息地，而不需要數(shù)百萬(wàn)年來(lái)進(jìn)化這些適應(yīng)能力。”

科學(xué)家們研究了草——地球上一些最具經(jīng)濟(jì)和生態(tài)重要性的植物，包括許多世界上種植最廣泛的作物，如小麥、玉米、水稻、大麥、高粱和甘蔗。

這篇發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上的論文解釋了科學(xué)家是如何對(duì)半闊葉草的基因組進(jìn)行測(cè)序和組裝的。

研究在非洲、亞洲和澳大利亞發(fā)現(xiàn)的半闊葉異源草的基因組——研究人員可以將其與大約150種其他草(包括水稻、玉米、小米、大麥、竹子等)進(jìn)行比較。).他們通過(guò)比較組成基因的DNA序列的相似性來(lái)鑒定海鞘中的基因。這些基因是橫向獲得的。

鄧寧博士說(shuō)：“我們還從亞洲、非洲和澳大利亞的熱帶和亞熱帶地區(qū)收集了樣本，這樣我們就可以跟蹤轉(zhuǎn)移的時(shí)間和地點(diǎn)。

“假基因正在給禾草帶來(lái)巨大的優(yōu)勢(shì)，幫助它們適應(yīng)周圍環(huán)境并生存下來(lái)——而這項(xiàng)研究也表明，它并不局限于半闊葉異源擬桿菌，因?yàn)槲覀円呀?jīng)在其他禾草物種中檢測(cè)到了它。”

“這項(xiàng)研究可能會(huì)讓我們作為一個(gè)社會(huì)重新考慮我們?nèi)绾慰创D(zhuǎn)基因技術(shù)，因?yàn)椴葑匀粫?huì)使用類似的過(guò)程。

“最后，這項(xiàng)研究還可以幫助我們了解基因是如何從轉(zhuǎn)基因作物逃逸到野生物種或其他非轉(zhuǎn)基因作物的，并提供解決方案來(lái)降低這種情況發(fā)生的可能性?！?

“下一步就是要了解這一現(xiàn)象背后的生物機(jī)制，我們會(huì)進(jìn)行進(jìn)一步的研究來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題。”

這項(xiàng)研究得到了歐洲研究理事會(huì)(ERC)自然環(huán)境研究委員會(huì)和皇家學(xué)會(huì)的支持。

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