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向日葵新家谱揭示花朵对称的多重起源

时间:2024-04-04来源:网络作者:小白

向日葵新家谱揭示花朵对称的多重起源


一个新的向日葵家族树揭示了花的对称性独立进化了多次。向日葵科的一种,具有或不具有双侧花对称性。菊花(左上)和青蒿(右上)是来自同一部落的亲缘关系密切的物种;前者有两侧对称的花(射线),而后者没有。向日葵部落的Rudbeckia hirta(左下)有两侧对称的花,而Eupatorieae部落的Eupatorium chinense(右下)没有;这两个部落是密切相关的群体。向日葵(中心)的花朵两侧对称(外排的大花瓣状花朵),没有对称(内排的小花)。来源:uux.cn/张国进,马实验室,宾夕法尼亚州立大学


(神秘的地球uux.cn)据宾夕法尼亚州立大学(Sam Sholtis):根据一项新的分析,向日葵家族树揭示了花对称性在这个大型植物家族的成员中独立进化多次,这一过程被称为趋同进化。由宾夕法尼亚州立大学的一位生物学家领导的研究小组解析了家谱中更多更精细的分支,深入了解了向日葵家族——包括紫苑、雏菊以及生菜和洋蓟等粮食作物——是如何进化的。


一篇描述分析和发现的论文发表在《植物通讯》杂志上,研究人员表示,这篇论文可能有助于识别有用的性状,从而选择性地培育出更理想的植物。


“聚合进化描述了不同物种中看似相同特征的独立进化,比如鸟类和蝙蝠的翅膀,”宾夕法尼亚州立大学埃伯利科学学院生物学教授、Huck植物繁殖发展与进化主席、研究团队负责人马说。“这可能会使人们很难通过比较两个物种的特征来确定它们的亲缘关系有多密切,因此,基于DNA序列的详细家谱对于了解这些特征是如何以及何时进化的至关重要。”


例如,向日葵头实际上是由多个小得多的花组成的复合体。虽然头部通常是径向对称的——它可以像海星或馅饼一样在多个方向上分成两半——但单个花朵可以有不同形式的对称。根据这项新的研究,在进化史上,向日葵的双侧对称性——只有一条线将花分成两半——已经进化并多次独立消失。研究人员发现,这种趋同进化可能与花调控基因CYC2的拷贝数和表达模式的变化有关。


研究人员解释说,近年来,通过广泛使用转录组建立了一组相关物种的许多家谱,转录组是一个物种表达的基本上所有基因的遗传序列。转录组比一个物种的高质量全基因组序列更容易获得,但制备仍然困难且成本高昂,并且需要新鲜的植物样本。为了增加可供比较的物种数量,研究小组转向了低覆盖率的基因组序列,这些序列是通过一种称为基因组撇除的过程产生的,相对便宜且易于制备,即使是从干燥的植物样本中制备。


马说:“为了获得一个物种的准确全基因组序列,必须多次读取或覆盖其DNA字母表中的每个字母,以最大限度地减少错误。”。“为了构建家谱,我们在这篇论文中表明,我们可以使用覆盖率较低的基因组序列。这使我们能够增加分析中的物种数量,进而使我们能够解析向日葵家谱上更多更精细的分支。”


该团队使用了公开可用的和新生成的转录组的组合,以及大量新获得的脱脂基因组,共有706个物种,代表来自向日葵科的16个亚科、41个部落和144个亚族。亚科是科的主要分支,而部落和亚族可以包含一个或多个属,这是物种之上的分类级别。


马说:“以前版本的向日葵家谱已经建立了大多数亚科和许多部落之间的关系,这些亚科和部落相当于一棵树的主要分支。”。“随着样本量的增加,我们能够在亚种和属的水平上分辨出更多较小的树枝和细枝。这棵分辨率更高的树使我们能够重建花朵对称等特征在何时何地进化,这表明双侧对称一定是独立进化了很多次的。”


该团队还研究了向日葵花发育相关基因的分子进化。他们发现,其中一个基因CYC2在每个物种的基因组中都有多个拷贝,在花两侧对称的物种中被激活,这表明它可能是这种特征趋同进化的分子基础的一部分。为了进一步验证这一点,该团队进行了实验,以量化CYC2基因在不同对称类型物种花朵中的表达。


马说:“我们的分析表明,CYC2的表达与花的对称性之间有着明确的关系,这表明这些基因在各种向日葵物种中的使用方式的变化可能与该家族中观察到的趋同进化有关。”。“向日葵科是最大的两个开花植物科之一,共有28000多个物种,其中包括许多具有重要经济意义的农业和园艺物种。了解这些物种之间的亲缘关系,使我们能够确定它们的特征是如何以及何时进化的。这些知识还可以用于从亲缘关系密切的野生物种中识别出有用的特征,这些特征可以培育成驯化物种。”


除了马,研究团队还包括宾夕法尼亚州立大学的张国进;杨俊波、蔡洁、张志荣和高连明在昆明植物研究所;张彩飞在武汉植物园和中国武汉的中非联合研究中心;焦伯涵、高天刚在北京植物多样性与特种作物国家重点实验室;和得克萨斯大学奥斯汀分校的Jose L.Panero。

多肉植物的12星座 十二星座多肉品种排行表

白羊座是一种肉质植物白羊座的肉质植物一般颜色鲜艳,生长速度快,需要经常修剪。常见的白羊座肉质植物包括商店之王、火炬之光等。在维护方面,白羊座需要足够的阳光和排水良好的土壤,不应过度浇水。如果叶子变黄或干燥,浇水次数可以适当减少。若要增强白羊座多肉的颜色和紧密度,可适量使用多肉肥料,但不要过量使用。金牛座是一种肉质植物金牛座的肉质植物通常耐旱,喜欢在干燥的环境中生长。常见的金牛座肉质植物有虎耳草、孔雀沙漠等。在维护方面,金牛座肉需要足够的阳光和良好的通风氛围,不要浇水过多。如果叶子变黄,浇水次数可以适当增加。此外,金牛座肉也可以定期用喷壶喷水来增加湿度。若要使金牛座多肉生长得更牢固,可适量修剪枝叶,使其分支更加丰满。双子座,多肉植物双子座的肉质植物大多呈现出奇怪的形状,如植物假人、猪蹄等。它们不仅形状不同,而且质地也不同。它们通常有花瓣状的叶子和毛茸茸的触感。在维护方面,双子座肉质需要足够稳定的阳光,土壤需要选择松散透气的沙土。同时,还需要定期浇水,适当喷水以提高湿度。如果发现双子座肉质生长缓慢或失去奇怪的形状,可以采取适当的修剪和施肥措施,恢复植物的魅力。巨蟹座是一种多肉植物巨蟹多肉植物一般神秘、奇特、形态各异。常见的巨蟹多肉植物包括月光石、铜钱草等。在维护方面,癌症肉需要足够稳定的光线和松散、透气、排水良好的土壤,不要浇水过多,不要长时间暴露在阳光下,以避免叶子烧伤。如果你想增强癌症肉质的光泽和魅力,你可以适量施肥,但不要过度施肥。此外,还可以选择纯水和喷壶,定期清洗植物叶片,增加湿度,保持干燥。狮子座是一种肉质植物狮子座的肉质植物往往非常耀眼,色彩鲜艳,形状奇特,往往令人惊讶。常见的狮子座肉质植物包括假花、爆裂花等。在维护方面,狮子座肉质需要充足的阳光和良好的通风环境,需要选择排水良好、营养丰富的土壤,不要浇水过多。对于彩色狮子座肉质,如果发现颜色不亮,可以适当施用肉质肥料。如果发现狮子座肉质生长缓慢或叶片变软,可以适当减少浇水次数,增加照明时间,修剪干枝,使其焕发活力。处女座,多肉植物处女座的肉质植物往往呈现出精致柔软的造型,叶子细腻,质地细腻,常被用作装饰品。常见的处女座肉质植物包括铁线蕨、木卫二等。在维护方面,处女座需要足够稳定的光线,使用排水良好、透气性好的土壤,不要过度浇水。如果叶子有问题,可以适当减少浇水次数和阳光时间,保持适当的湿度。当植物生长时,可以适当地修剪和调整位置,使其形状更加美丽。12星座适合养的多肉天秤座,多肉植物天秤多肉植物常呈现出五颜六色、华丽的外观,常能混合品种。常见的天秤多肉植物包括珍珠翡翠、翠云舞等。在维护方面,天秤座肉质植物需要足够稳定的光照和湿度。使用排水良好、透气性好的土壤,不要浇水过多,同时保持通风。如果你想增强天秤座肉质植物的颜色和形状,你可以使用适量的肉质花卉肥料,并定期清洁叶子。若天秤多肉缺乏营养或生长速度过快,可适当增加浇水次数和施肥频率,并修剪分支,增加叶片密度。天蝎座是一种肉质植物天蝎座的肉质植物通常呈现出深邃而神秘的形状,叶子通常呈黑色或深红色。常见的天蝎座肉质植物包括水晶地狱、龟壳等。在维护方面,天蝎座需要足够稳定的阳光照射,选择排水良好的土壤,以保持适当的湿度和通风。在施肥方面,肉质花肥可以适当使用,但不要太多。如果天蝎座的肉质叶子变黄或枯萎,可以适当增加浇水次数,减少阳光照射时间。若要增强天蝎多肉的色彩和形状,可定期修剪,使其分支更加丰满,增加色深差异。射手座是一种肉质植物射手座的肉质植物往往呈现自由独立的形式,枝叶呈弯曲伸长的状态,常用作吊兰悬挂。常见的射手座肉质植物包括火箭花、彩球花等。在维护方面,射手座需要足够稳定的光线,适当的土壤湿度和透气性,不要过度浇水,以保持适当的通风。在植物生长过程中,可以适当地修剪和调整位置,以增加美感和空间感。摩羯座是一种肉质植物摩羯座的肉质植物通常叶子厚实饱满,常被视为生命的象征。常见的摩羯座肉质植物包括画皮菊苣、紫娇花等。在维护方面,摩羯座肉质需要充足的阳光、稳定的土壤、良好的通风和夜间低温环境,不应过度浇水和施肥,以免过度滋生病虫害。如果叶子发生变化或问题,可以适当增加浇水次数或调整照明时间。若要使摩羯多肉的生长更加饱满、紧密,可及时修剪枝叶,增强植物实力。水瓶座,肉质植物水瓶座的肉质植物往往呈现出清新、自由、奇特的外观,形状和颜色各异。常见的水瓶座肉质植物包括向日葵、风信子等。在维护方面,水瓶座需要足够稳定的阳光,使用排水良好的土壤,不应浇水过多,以避免病虫害。如果叶子变黄或变软,可适当通风,增加照明时间,减少浇水次数。若要提高水瓶座多肉的亮度、紧密度和美观度,可及时修剪和调整位置,保持通风良好,并施用适量多肉花肥。双鱼座是一种肉质植物双鱼座的肉质植物往往呈现出柔软、优雅、安静的外观,形状各异,色彩鲜艳。常见的双鱼座肉质植物包括珊瑚草、紫海蛇等。在维护方面,双鱼座需要足够稳定的光线、营养丰富的土壤和潮湿的气氛,不应长时间暴露在强烈的阳光下,也不应过度浇水。如果叶子是黄色的,浇水频率和光照时间可以适当增加。如果想让双鱼座的肉质形态更加美观美观,可以及时修剪和调整位置,使其形态更加美观醒目。

属猪人养啥旺财植物 71年属猪手机锁屏什么壁纸旺财是什么意思?

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