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轮藻门植物基因组学研究进展
夏琳凤, 李瑞, 王海政, 冯大领, 王春阳
植物学报    2025, 60 (2): 271-282.   DOI: 10.11983/CBB24083
摘要   (167 HTML6 PDF(pc) (458KB)(593)  

轮藻门(Charophyta)植物与陆生植物组成单系的链形植物门, 化石证据和分子证据支持陆生植物起源于轮藻门植物。该文总结了已完成全基因组测序的10种轮藻门植物的14个全基因组信息, 综述了植物陆地化的分子机制, 表明调控植物激素信号转导和编码关键转录因子的基因家族扩张和基因水平转移是轮藻产生预适应的潜在原因。文中阐述了轮藻门植物全基因组数据在转录组学和基因功能研究中的作用, 提出端粒到端粒的基因组和泛基因组对于深入理解植物陆地化的重要性, 以及整合基因组信息和生物学实验在解析轮藻门植物基因功能和起源方面的必要性。



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图1 绿色植物系统发生(参考Li et al., 2020; Jiao et al., 2020; Domozych and Bagdan, 2022)
正文中引用本图/表的段落
轮藻植物在15世纪60年代末被发现, 其分类归属一直存在争议。直到1879年, Migula建议将轮藻独立为轮藻门(Charophyta) (Greene, 1887)。轮藻门植物包含6个纲, 分别为单细胞或丝状的双星藻纲 (Zygnematophyceae)、有薄片组织的鞘毛藻纲(Coleochaetophyceae)、体型较大的轮藻纲(Charophyceae)、呈丝状的链丝藻纲(Klebsormidiophyceae)、可形成肉芽孢囊的绿方藻纲(Chlorokybophyceae)和单细胞的中斑藻纲(Mesostigmatophyceae) (Fürst-Jansen et al., 2020)。轮藻门植物处于绿色植物(Viridiplantae)进化树的关键节点(图1)。轮藻门植物与陆生植物(Embryophyta)共同组成单系群链形植物门(Streptophyta) (吴珍和程时锋, 2021; Domozych and Bagdan, 2022)。链形植物门与绿藻门(Chlorophyta)和华藻门(Prasinodermophyta)组成绿色植物(Li et al., 2020; Jiao et al., 2020)。现存的轮藻门植物可分为2个组: KCM组包括链丝藻纲、绿方藻纲和中斑藻纲, 是较早分化出的轮藻植物; ZCC组包括双星藻纲、鞘毛藻纲和轮藻纲, 是较晚分化出的轮藻植物(de Vries and Archibald, 2018)。现有的化石证据和分子证据表明, 所有现生的陆生植物是在5-6亿年前从单一的轮藻植物祖先演化而来(Fürst-Jansen et al., 2022)。因此对轮藻门植物的系统研究对于理解陆生植物的登陆过程至关重要。
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