扬州大学杨泽峰等发表植物水平基因转移相关研究进展学术资讯

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近日，扬州大学农学院杨泽峰教授、徐辰武教授，联合美国东卡罗莱纳大学黄锦岭教授在生物技术领域国际著名期刊Biotechnology Advances在线发表了题为Adaptive innovation of green plants by horizontal gene transfer的评述性论文，系统介绍和评述了水平基因转移在绿色植物适应性进化中的作用。

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水平基因转移（horizontal gene transfer, HGT）指的是在具有生殖隔离的物种间的遗传物质交换，也被称之为自然发生的转基因。在原核生物中，水平基因转移是物种进化重要的驱动力之一，并在细菌和古菌的适应性进化中起到至关重要的作用。绿色植物在由绿藻到被子植物、由水生到陆生的演化过程，是对不同环境的适应性进化过程，在此过程中植物获得了大量的与适应性进化相关的基因。本文指出，在绿藻、轮藻、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物等主要植物类群中，均存在通过水平转移起源的基因，并且这些基因对植物的适应性进化具有重要的作用。通过水平基因转移起源了一些与淀粉、脂类和碳代谢相关的基因，对植物的起源和进化至关重要；一些植物特有适应性性状（如维管束）相关基因的起源也与水平基因转移有关，为植物适应陆地生态环境奠定了基础；此外通过水平转移还获得了一些与植物逆境和病原菌响应相关的基因，对植物抗性性状的起源至关重要。

20201128100957_5b346e.jpg-orig 图1 水平基因转移对植物适应性进化作用示意图

文章指出，水平转移起源的植物基因，与植物生长发育和对环境适应性关系密切，对这些基因开展功能鉴定和编辑，将为农作物的抗性育种提供新的基因资源。尽管水平基因转移的研究已经取得了一系列重要进展，但目前报道的主要是编码基因，对非编码基因的水平转移现象研究将值得期待。

杨泽峰教授主要从事农作物重要性状相关基因的遗传演化规律研究，近几年围绕农作物基因的起源进化模式的研究工作相继在Nature Communications、New Phytologist等刊物上发表，本文是对近期植物水平基因转移相关研究的总结和评述。扬州大学农学院博士生陈茹佳为文章的第一作者，扬州大学杨泽峰教授、美国东卡罗莱纳大学黄锦岭教授、扬州大学徐辰武教授为共同通讯作者。相关工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和江苏省重点研发计划等项目资助。

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