一位密西西比州立大学的教员对植物生命共生(生物体之间的互利关系)的研究推翻了“单一起源”的新理论,即所有生命都起源于一个点,而提出了“多起源”理论,该理论为基因工程作物提供了更好的理解。
密歇根州立大学生物科学系助理教授、植物标本馆馆长瑞安·a·福克(Ryan a. Folk)是本月发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的一篇论文的作者,该论文研究了根瘤共生(RNS),这种共生关系允许植物通过与土壤细菌的互惠关系,将大气中的氮转化为可用的形式。他加入了佛罗里达大学和一个国际团队的调查人员。
“单一起源的故事近年来非常流行,特别是那些希望通过基因工程实现作物共生的人,但是使用来自13,000个物种的基因组数据和复杂的统计模型,我们自信地确定了一个涉及多个起源的场景。”共生是一种复杂的特性,我们的工作确定了理想的实验系统,以更好地理解导致共生的分子机制,”福克说。“我们的工作是对那些从事基因组比较研究的人所倡导的单一起源观点的首次重大反驳。”
福克说,单一起源的想法表明,对水稻和玉米等作物进行基因工程,使其与固氮细菌一起工作,是一个“较低的障碍”。
福克说:“我们的研究结果指出了多重起源,这使情况变得复杂,因为它表明共享基因机制的作用较小。”“这将使改造豆科植物以外的作物植物以参与类似的固氮共生变得更加困难,但多重起源也意味着不同的机制,或者正如我们所说,一个增强的'进化调色板'来指导此类实验。”
福克的论文为他对自然界氮转化的详细研究奠定了基础。
Folk的密西根州立大学实验室使用基因组学和生物信息学技术,从进化和生态的角度记录植物多样性的起源,使用各种植物群和栖息地。他的工作以密歇根州立大学的植物标本室为基础,该标本室收藏了来自世界各地的约38,000种维管植物标本,重点是美国东南部
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