新研究揭露5亿多年前植物是如何进化到在陆地繁

布里斯托尔大学和埃塞克斯大学发表在《New Phytologist》上的新研究对了解植物水分运输系统如何演变以及这些系统在未来如何适应气候变化具有重要意义。在过去的5亿年里，陆地植物的进化支持了一个日益绿色的星球上生命的多样性。

在整个进化过程中，植物获得了诸如叶子和根的适应性，这些使它们能够控制水和在土地上定居。其中一些“工具”则是在早期的陆地植物中演化出来的，今天在微小的苔藓和形成复杂森林生态系统的巨大树木中都可以找到。

来自埃塞克斯大学生命科学学院和布里斯托尔大学生物科学和地理科学学院的研究人员首先比较了532种植物的基因，从而对新的和旧的基因在这些适应性的形成中的作用展开调查。在这些基因中，研究小组重点关注218个基因，这些基因跟陆地植物进化中的主要创新有关，比如根和维管组织。

他们发现，一些对陆地植物至关重要的早期特征如气孔跟新基因的起源有关。相反，后来的创新如根、维管系统则回收了陆地植物祖先中出现的旧基因，并表明植物解剖学中涉及水的运输的不同部分像气孔、维管组织、根跟基因进化的不同方法有关。

这项研究的论文联合第一作者、布里斯托尔大学生物科学学院的高级讲师Jordi Paps博士指出：“我们的分析对地球绿化的遗传基础有了新的认识，它强调了植物王国多样化过程中基因进化的不同方法。从历史上看，并不清楚进化创新是由新基因的出现还是由旧基因的重新利用所驱动。我们的发现告诉我们，植物在其历史上的不同时刻是如何进化的以及不同的进化模式即新基因的起源和旧基因的再利用是如何促成了对地球绿化至关重要的重大创新的出现的。”

联合第一作者、埃塞克斯大学生命科学学院高级讲师Ulrike Bechtold博士则表示：“这项研究提供了对支撑水吸收和运输的机制变化的见解，而这对植物健康和生产力很重要。它使研究人员能在实验室中选择和研究旧的、重新利用的和新的基因的功能，目的是选择能够减少水的使用和提高作物植物的抗旱能力的基因。”

来自布里斯托尔大学地理科学学院的Alexander Bowles博士是该研究的共同作者之一，他补充道：“除了帮助我们了解过去，这项工作对未来也非常重要。通过了解水的运输系统是如何演变的，我们可以开始了解植物生长的限制性因素。在考虑作物的生长以及它们对干旱的适应性时，这具有特别重要的意义。”

文章来源：《植物研究》 网址: http://www.zwyjzz.cn/zonghexinwen/2022/0224/2331.html