兩類植物丟棄葉綠體。圖片來(lái)源:Dr. Julie Barcelona
葉綠體讓植物變得非常特別。它們給植物穿上綠色的“外衣”、幫助它們把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為糖分,并且執(zhí)行著各種各樣的重要化學(xué)過(guò)程。葉綠體甚至還擁有自己的DNA。
而近日發(fā)表的兩項(xiàng)新研究給植物群落帶來(lái)了不小的沖擊:研究人員發(fā)現(xiàn)了兩種與眾不同的植物,它們拋棄了讓葉綠體工作的遺傳機(jī)能。
其中一個(gè)是Rafflesia lagascae(如圖所示),因?yàn)闅馕峨y聞,有時(shí)這種植物也被稱為尸花。它是一種寄生植物,靠葡萄藤樣的熱帶藤本植物生存。而這種植物已經(jīng)完全喪失了葉綠體基因組,研究人員在近日出版的
《分子生物學(xué)和進(jìn)化》期刊上發(fā)表了相關(guān)結(jié)論。
第二種植物是4種Polytomella藻類,它們也缺失了這種DNA。Polytomella是一種獨(dú)立生活的單細(xì)胞植物,它們從生活的淡水中攝取食物。就像尸花一樣,這種藻類仍然有葉綠體的外殼,一種名為質(zhì)粒體的物質(zhì),但是沒(méi)有葉綠素讓它們呈現(xiàn)綠色。而質(zhì)粒體仍然有自己的DNA。
但是,對(duì)該藻類4個(gè)物種的加強(qiáng)DNA測(cè)序并未發(fā)現(xiàn)任何質(zhì)粒體,而且這些藻類的主要基因組中也沒(méi)有維持質(zhì)粒體基因組平穩(wěn)運(yùn)行所需要的基因。研究人員測(cè)序尸花的全基因組時(shí)也發(fā)現(xiàn)了同樣的事情。該研究小組確實(shí)發(fā)現(xiàn)了葉綠體基因的殘余物,但是那些基因片段屬于其寄生的藤本植物所有。
這兩個(gè)研究小組表示,一旦葉綠體喪失主要功能,質(zhì)粒體基因?qū)⒅饾u衰弱,或者移動(dòng)到主要基因或另一個(gè)細(xì)胞組分(線粒體)的基因中,這使得質(zhì)粒體基因不再必要。(來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào) 唐鳳)
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