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比恐龙还老!兰花祖先深圳拟兰用基因复制躲开大灭绝!

2017年9月18日10:46 环球解密

    全球兰花超过3万种,约占开花植物的10%,是植物种类中最丰富的家族。兰花起源一直是科学家致力解答的谜团,大陆“深圳市兰科植物保护研究中心”联合多所大学,从“深圳拟兰”突破,作全基因组测序以及“小兰屿蝴蝶兰”“铁皮石斛”全基因组重测序,发现所有现存兰花的祖先曾在6600万年前的生物大灭绝前,发生了一次全基因组复制事件,同时开启了兰花的起源。

    开花植物最大宗的兰花起源到底在何时?大陆科研团队早就发现“拟兰物种”特征独有,别于其他兰花,花不扭转,辐射对称,无唇瓣,雄蕊和雌蕊分生,花粉粒散生、没有聚集成块状;植株地生,发达的地下根与仙茅具有相似的“原始性状”,被认为最接近于达尔文推测的“假兰”。

    专家发现,兰花祖先早已生活在6600万年前的“中生代”,也就是地球上最有名的一次恐龙大灭绝。深圳市科研人员透过“深圳拟兰”作全基因组测序以及“小兰屿蝴蝶兰”“铁皮石斛”全基因组重测序,同时结合其他兰科和非兰科植物的转录组及其基因功能分析,发现所有现存兰花的祖先曾在6600万年前的第三次生物大灭绝事件前就发生过“基因复制”,也就是说“兰花祖先比恐龙存活时间久”。

    全基因组复制事件后,使兰花的祖先多了一套基因,通过基因的扩张和收缩令基因组出现了分化,并形成5个亚科,拟兰亚科(Apostasioideae)、香荚兰亚科(Vanilloideae)、杓兰亚科(Cypripedioideae)、兰亚科(Orchidoideae)和树兰亚科(Epidendroideae),成功躲过生物大灭绝时期的极端生态,进而迅速产生多种可适应当时生态的品种,而我们现今所看到的兰花都是当时在恐龙灭绝时期间幸存的后代。此成果于13日已发表在《自然》期刊中。

    ▼一般兰花都唇瓣,图为邱北冬蕙兰。

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