雷竞技-遗传分析追踪地球最古老生物之一潘多森林的进化—新闻—科学网

潘多由一个庞大的根系构成，有近5万根克隆茎，散布在40多公顷的地盘上。图片来历： George Rose/Getty

来自世界上最年夜和最古老的植物之一——美国犹他州名为潘多的无性系颤杨林的DNA样本，帮忙研究人员肯定了潘多的春秋，并揭露了其进化史的线索。

经由过程对数百个样本进行测序，研究人员证实，潘多的春秋在1.6万到8万年之间，验证了之前关在它是地球上最古老的生物之一的说法。他们还可以或许追踪在全部树中传布的遗传变异模式，这为潘多若何顺应和进化供给了线索。研究成果10月24日发布在预印本办事器bioRxiv，还没有颠末同业评审。

“研究如许一种标记性生物真是太棒了。”论文作者之1、美国芝加哥年夜学的植物演变遗传学家Rozenn Pineau说，“我认为吸惹人们存眷世界天然奇不雅很主要。”

潘多的名字在拉丁语中意为“我传布”，它由年夜约4.7万根茎构成，占地42.6公顷，位在犹他州鱼湖国度丛林公园中。因为这类植物的滋生体例，这些杨树从手艺上说都是统一棵树，由一个单1、重大的根系支持。潘多是三倍体，这意味着其细胞染色体有三份副本，而不是两份。是以，潘多不克不及经由过程有性滋生将DNA与其他树的DNA夹杂，只能建立本身的克隆体。虽然这个进程发生了基因上不异的儿女，但跟着细胞割裂，这一进程仍会堆集基因突变。

生物学家对这些变异很感爱好，由于它们供给了自第一株幼苗抽芽以来植物若何转变的信息。一些研究已切磋了无性滋生的植物和真菌中突变传布的环境，但很少研究触及潘多如许的稀有百年汗青的植物。

“人们对潘多的基因的爱好还不是很年夜，这让我有点震动。”论文作者之1、美国佐治亚理工学院的演变生物学家William Ratcliff说。

研究人员搜集了潘多的克隆体和其他不相干的颤杨树的根、树皮、叶和枝样本。他们从样本中提取DNA，然后对基因组的一部门进行测序和阐发。

在去除在潘多和临近树木中都发现的变异，和仅在一个样本中发现的突变后，研究人员审查了4000个遗传变异，这些变异是潘多在数千年的克隆进程中发生的。

阐发这些突变模式揭露了使人惊奇的成果。“你会觉得，空间上接近的树木在基因上也会更接近。”Pineau说，“但我们的发现其实不完满是如许。我们简直发现了空间旌旗灯号，但比我们预期的要弱很多。”空间上接近的树木确切比相隔较远的树木有更多类似突变——但只是略多。但是，在1~15米的小规模内，这类趋向更较着，彼此接近的茎干有更多的配合突变。

经由过程将潘多的遗传数据输入一个绘制生物演变谱系的理论模子，研究人员还估量了其春秋——在1.6万到8万年之间。Ratcliff说：“比拟之下，罗马帝国只是一个年青的、比来才呈现的事物。”

研究小组还斟酌了潘多长命的缘由。Pineau说，三倍体可能带来“更年夜的细胞、更年夜的生物体、更好的顺应性”。

瑞士洛桑年夜学的研究员Philippe Reymond说，这些发现暗示“植物和树木有一种机制“以庇护基因组免受有害基因突变的积累，这一建议对很多科学家来讲“相当有趣”。他弥补说，将来的研究可以在细胞程度上寻觅这类切当机制。

相干论文信息：https://doi.org/10.1101/2024.10.19.619233

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