近日，國(guó)際期刊《細(xì)胞》在線發(fā)表了中國(guó)農(nóng)科院農(nóng)業(yè)基因組研究所程時(shí)鋒團(tuán)隊(duì)的重要成果——程時(shí)鋒團(tuán)隊(duì)與來自德國(guó)、加拿大、俄羅斯和深圳華大基因等國(guó)家、機(jī)構(gòu)的科學(xué)家聯(lián)合發(fā)布兩個(gè)單細(xì)胞綠藻的基因組，揭示了陸地植物共同的祖先在5億年前，突破干旱適應(yīng)成功登陸上岸的分子機(jī)制，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了陸地植物祖先“借用”土壤細(xì)菌基因進(jìn)行陸地化的“轉(zhuǎn)基因”進(jìn)程。

 

　　此前科學(xué)家們已明確陸地植物的祖先來自江河湖海，從水生到陸生，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的演化過程中，經(jīng)歷過很多重要的進(jìn)化創(chuàng)新。程時(shí)峰團(tuán)隊(duì)通過系統(tǒng)研究，證明了一種水生的單細(xì)胞綠藻Spirogloea muscicola是所有陸地植物最近緣的共同祖先。他們發(fā)現(xiàn)，許多之前被認(rèn)為是陸地植物才有的基因，在該綠藻基因組上都能找到起源的“根”。

 

　　該研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)化過程中，為了適應(yīng)陸地環(huán)境，陸地植物的共同祖先從土壤細(xì)菌中“借”來了兩個(gè)關(guān)鍵基因：GRAS和PYL，這是大自然自發(fā)的“遺傳工程事件”，也是陸地植物祖先適應(yīng)陸地生境的關(guān)鍵分子驅(qū)動(dòng)力。之前，這兩個(gè)關(guān)鍵基因一直被認(rèn)為是陸地植物所特有的。科研人員發(fā)現(xiàn)這次水平基因轉(zhuǎn)移事件發(fā)生的時(shí)間約為6億年前，與植物陸地化上岸前的化石時(shí)間相吻合。

 

　　基因組所程時(shí)鋒研究員為該文第一作者，德國(guó)科隆大學(xué)Michael Melkonian教授以及加拿大阿爾伯塔大學(xué)Gane Ka-Shu Wong教授為該文共同通訊作者，基因組所程時(shí)鋒團(tuán)隊(duì)冼文飛實(shí)習(xí)研究員為共同第一作者。