(相關(guān)資料圖)

自15世紀(jì)以來，植物學(xué)家和園藝家已經(jīng)知道一些植物物種有兩種形式的花，它們的雌雄性生殖器官的長度相互不同。查爾斯·達(dá)爾文首先提出，這種雙花型的花可以促進(jìn)昆蟲授粉者的有效交叉授粉。早期的遺傳學(xué)家表明，這兩種形式的花是由一個(gè)單一的染色體區(qū)域控制的，該區(qū)域可能包含了一組基因，即超級(jí)基因。然而，直到最近，這個(gè)超級(jí)基因還從未被測序過。

現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)解開了這個(gè)超級(jí)基因的謎團(tuán)。他們研究了一個(gè)已經(jīng)被達(dá)爾文描述為distyly的系統(tǒng)，即野生亞麻籽物種Linum，并使用現(xiàn)代DNA測序方法來確定超級(jí)基因。斯德哥爾摩大學(xué)的科學(xué)家與烏普薩拉大學(xué)、杜倫大學(xué)、格拉納達(dá)大學(xué)和塞維利亞大學(xué)的合作伙伴共同進(jìn)行的這項(xiàng)研究。該研究于9月9日發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上。

令人驚訝的是，研究人員發(fā)現(xiàn)，負(fù)責(zé)雄性和雌性生殖器官不同長度的超級(jí)基因本身也有不同的長度。具體來說，該超級(jí)基因的顯性形式包含大約26萬個(gè)堿基對的DNA，而隱性形式的DNA則缺失。這26萬個(gè)堿基對的DNA包含了幾個(gè)可能導(dǎo)致生殖器官長度變化的基因。

該研究的資深作者、斯德哥爾摩大學(xué)生態(tài)基因組學(xué)教授Tanja Slotte說：“這些結(jié)果確實(shí)讓我們感到驚訝，因?yàn)橐郧霸诹硪粋€(gè)系統(tǒng)--報(bào)春花中也發(fā)現(xiàn)了類似的支配生殖器官的超級(jí)基因的遺傳構(gòu)成，在那里它完全獨(dú)立進(jìn)化?！?/p>

該研究的第一作者、斯德哥爾摩大學(xué)學(xué)生Juanita Gutiérrez-Valencia博士說：“進(jìn)化不僅反復(fù)導(dǎo)致報(bào)春花和亞麻籽物種的類似變異，而且還依靠類似的遺傳解決方案來實(shí)現(xiàn)這一成就?！?/p>

這些發(fā)現(xiàn)為進(jìn)化的非凡力量提供了新的見解，即為廣泛的適應(yīng)性挑戰(zhàn)找到趨同的解決方案，如開花植物需要交叉授粉。

“Distyly最終是一種高效的交叉授粉機(jī)制?！盩anja Slotte教授說：“鑒于氣候變化以及植物和昆蟲授粉者種群所面臨的挑戰(zhàn)，了解授粉機(jī)制在今天尤為重要?！?/p>