云南大學農學院喬琴副教授在PNAS上發表研究論文

　　近日，云南大學農學院喬琴副教授與中科院昆明植物所、西藏大學以及比利時根特大學等國內外多個實驗室合作，在美國科學院院刊PNAS上發表題為“Genome of Crucihimalaya himalaica, a close relative of Arabidopsis, shows ecological adaptation to high altitude”的研究論文，云南大學農學院喬琴副教授為該論文的共同第一作者。

 

　　該研究對青藏高原特有分布的擬南芥近緣種須彌芥（Crucihimalaya himalaica）進行了基因組適應性進化研究。研究結合二代和三代高通量測序技術，組裝得到了234.72Mb的須彌芥基因組，包括 27019個預測基因。系統發育分析顯示須彌芥與薺菜最近緣，分化時間大約為8.8-12.2個百萬年，而與擬南芥屬分化時間約為12.7-17.2個百萬年。青藏高原在上新世晚期至更新世快速隆升之后，須彌芥的LTR反轉錄轉座子發生了明顯的擴張，說明轉座子的爆發可能與環境適應有關。須彌芥基因組中抗病相關的基因發生了縮減，而與泛素介導的蛋白水解和DNA損傷修復相關基因發生了明顯的擴張和受到強烈的自然選擇，這與青藏高原低溫、強紫外線等極端環境因素有關。此外，須彌芥中自交親和相關基因變為假基因或丟失，這是導致須彌芥自交親和的根本原因，也是該物種適應青藏高原傳粉昆蟲少的一種策略。綜上，該研究為青藏高原植物適應極端環境的分子機制提供了新的線索，同時該研究發現植物與動物對青藏高原的適應機制既有相似點（DNA修復途徑、抗病途徑），也有不同點（植物自交親和性、植物激素途徑）。

 

　　喬琴副教授曾在全國優秀教師、全國優秀共產黨員、時代楷模、2018年感動中國人物——復旦大學鐘揚教授實驗室進行博士后學習，并合作開展須彌芥適應性進化研究。該項工作得到了國家自然科學基金等項目的資助。