植物所在植物適應性進化研究中取得新進展

全基因組水準研究顯示， 擬南芥與其近緣屬薺屬物種中， 平衡選擇普遍存在並提高了遺傳多樣性。

自達爾文以來， 適應性進化的機制一直是進化生物學的一個核心科學問題。

適應性是生物在變化多樣的環境中生存所需的最基本能力。 適應性的一個核心因素是遺傳多樣性的高低， 豐富的遺傳多樣性是保證物種在變化多端的生態環境中生存繁衍的根本。 從對遺傳多樣性的影響來看， 各種自然選擇的作用不同。 正選擇表現為固定某種有利變異的等位基因， 負選擇表現為清除新的稀有變異， 平衡選擇則表現為多種等位均具有一定的選擇優勢從而能共存。 因此， 在這 3 種自然選擇中， 只有平衡選擇能保持並提高居群的遺傳多樣性。

目前， 平衡選擇在全基因組水準的研究僅在人類及大猩猩中已有一定進展， 尚未見關於植物的類似研究報導，

特別是平衡選擇位元點在植物進化中有何功能尚不清楚。

中國科學院植物研究所郭亞龍研究組通過對模式植物擬南芥與其近緣屬薺屬物種的全基因組水準研究發現， 儘管在進化上擬南芥已經同薺屬物種分開了 800 萬年， 但二者仍然有許多古老的平衡選擇位點存在。 進一步研究顯示， 具有不同單倍型的群體間在生態上有顯著分化， 說明受平衡選擇的基因與植物的適應性密切相關。

該研究首次提供了在全基因組水準上開展植物平衡選擇研究的案例， 揭示了植物裡有大量的平衡選擇位點存在， 並且表明這些位點對植物的適應性有著關鍵作用。 這一成果對於理解進化生物學的基本理論問題具有重要意義。

該研究成果於 11 月 15 日線上發表於國際學術期刊 Genome Biology 上。 郭亞龍研究組助理研究員吳瓊為第一作者， 郭亞龍為通訊作者。 該研究得到了國家自然科學基金委“優秀青年基金”、“微進化重大研究計畫”及中科院“百人計畫”支持。

https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-017-1342-8