一个国际科学团队,包括阿根廷研究员哈维尔·莫雷诺(CONICET)的参与,成功测序并分析了123个苔藓植物基因组,这是继维管植物之后的第二大类陆生植物。
发表在《自然遗传学》上的这项研究构成了该群体的最广泛的基因组调查,并为理解这些植物如何在超过5亿年的时间里生存和繁衍开辟了新的途径。
苔藓植物:小巧、简单且必不可少
虽然由于其体积小和结构简单常常被忽视,但苔藓植物是陆地生态系统中的关键组成部分。
全球有超过20,000种苔藓植物,能够在极端环境中定居并执行基本的生态功能,如保水、土壤形成和碳捕获。

意想不到的遗传多样性
苔藓植物拥有比维管植物更多的基因家族,包括通过水平转移获得的独特基因。
研究显示,苔藓植物拥有一个高度创新的基因库,其基因家族比维管植物更为多样。
这些基因中的许多似乎是最近出现的或从微生物中获得的,这可能赋予它们在环境变化中的适应优势。
“这种基因库使它们能够在极端环境中定居,并继续在陆地生物多样性中扮演重要角色,”莫雷诺解释道,他是沿海农业生物技术研究所(IAL;CONICET-UNL)的研究员。
生物技术应用和环境挑战
苔藓植物的基因组为应对气候压力和改善作物提供了线索。
这些结果不仅可以重建植物的进化历史,还提供了宝贵的遗传资源,用于研究抗压能力、病原体防御和有用代谢物的生产。
这些知识可以应用于农业生物技术、生态恢复和气候变化适应。
植物进化:从绿藻到被子植物
苔藓植物是最早的陆生植物,是蕨类植物、针叶植物和开花植物的前身。
陆生植物的进化始于超过5亿年前,当时绿藻开始登陆。
苔藓植物是最早适应的,发展出如角质层以防止脱水和保护孢子以进行传播的结构。
随后出现了具有维管组织的蕨类植物、种子植物,最终是今天主导地球的被子植物。
协作科学以理解地球生命
来自亚洲、欧洲、美洲和大洋洲的30多个机构参与了这项研究。
“没有哪个国家能够单独收集到所需的多样化样本和技术能力,”莫雷诺强调道。“这项工作展示了国际合作在解决生物系统基本问题上的力量。”



