藻类基因组提供了对首批陆生植物的洞察

虽然黄藻类群中的一些藻类是分枝的，看起来像早期的陆生植物，但分子数据显示，它们的共同祖先具有更简单的丝状形状。

罗斯说:“我们非常感兴趣的是，为什么简单的身体结构在进化上具有优势。””Penium它们生活在淡水和陆地的边缘，在栖息地中暴露在干燥和补水的时期，这可能是一个关键因素。”

的Penium基因组中含有大量重复的“垃圾”(非编码)DNA，这给研究人员带来了挑战。最后，他们从纯化的细胞核中提取了一组干净的DNA，并整合了多种DNA测序技术和组装程序，以覆盖整个基因组。他们还进行了尖端的转录组(RNA)测序，以补充基因组测序，并了解哪些基因被不同的胁迫打开和关闭。

“我们发现基因组是巨大的，”他说Zhangjun范他是博伊斯·汤普森研究所生物信息学教授，同时也是植物病理学和植物微生物生物学部门的副教授。Fei是这项研究的主要作者之一，负责计算和排序工作。

这种微小的单细胞藻类的基因组甚至比众所周知的大玉米基因组和人类基因组还要大。

“一个重要的结果是，我们发现了类黄酮，一种可以防止紫外线辐射的化学物质，”费教授说。

“以前人们认为这些化合物只存在于陆地植物中，”罗斯说。“我们不仅检测了类黄酮本身，还检测了它们生物合成的部分途径。”

研究人员还发现了以前只在陆地植物中发现的与调节系统和激素信号有关的基因，以及防止植物变干的机制，包括粘液的产生。

他们还发现了大量有助于细胞壁生物合成和重组的基因，这对结构支持是必要的。

“同样，这是一个单细胞，但它有大量的细胞壁修饰蛋白质家族，”罗斯说。“这表明，墙壁结构、动力学和生物力学性能的控制非常复杂，可能和多细胞环境一样复杂。”

研究人员认为Penium基因组将开启对植物生物学许多领域的研究，包括对现代作物的可能应用。该团队计划研究其他轮藻物种的基因组。

斯基德莫尔学院(Skidmore College)生物学教授、charophytes专家戴维·多莫日奇(David Domozych)是该研究的主要作者之一。

这项研究由美国国家科学基金会、美国农业部、欧盟PlantaSyst项目和美国农业部资助康奈尔·阿特金森可持续发展中心。

这篇文章也刊登在《康奈尔纪事报》上。