Fern genomes elucidate land plant evolution and cyanobacterial symbioses.
Fern genomes elucidate land plant evolution and cyanobacterial symbioses.
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DOI：
10.1038/s41477-018-0188-8
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发表时间：
2018-07
期刊：
影响因子：
18
通讯作者：
Pryer KM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li FW;Brouwer P;Carretero-Paulet L;Cheng S;de Vries J;Delaux PM;Eily A;Koppers N;Kuo LY;Li Z;Simenc M;Small I;Wafula E;Angarita S;Barker MS;Bräutigam A;dePamphilis C;Gould S;Hosmani PS;Huang YM;Huettel B;Kato Y;Liu X;Maere S;McDowell R;Mueller LA;Nierop KGJ;Rensing SA;Robison T;Rothfels CJ;Sigel EM;Song Y;Timilsena PR;Van de Peer Y;Wang H;Wilhelmsson PKI;Wolf PG;Xu X;Der JP;Schluepmann H;Wong GK;Pryer KM
蕨类植物是所有种子植物最接近的姐妹群，但除了它们通常是巨大的外，人们对它们的基因组知之甚少。在这里，我们报告了满江红和瓜叶满江红的基因组，并提出了蕨类植物中间歇性全基因组复制的证据-一种在核心纤孢子植物的基础上，另一种是满江红特有的。我们最近发现的一种蕨类植物特有的基因，最近被证明具有高度的抗虫性，似乎是通过水平基因转移从细菌中获得的。红萍与固氮蓝藻以独特的共生方式共存，我们展示了两个伙伴之间明显的共种模式。此外，红萍基因组缺乏丛枝菌根和根瘤共生所共有的基因，我们发现了几个可能的红萍-蓝藻共生转运蛋白基因。这些基因组资源将有助于探索满江红的生物技术潜力，并解决植物生命进化中的基本问题。报道了两种蕨类植物的基因组，为蕨类植物特有的全基因组复制、蕨类植物特有的抗虫基因进化和蕨类植物与蓝藻的共生提供了新的思路。
Ferns are the closest sister group to all seed plants, yet little is known about their genomes other than that they are generally colossal. Here, we report on the genomes of Azolla filiculoides and Salvinia cucullata (Salviniales) and present evidence for episodic whole-genome duplication in ferns—one at the base of ‘core leptosporangiates’ and one specific to Azolla. One fern-specific gene that we identified, recently shown to confer high insect resistance, seems to have been derived from bacteria through horizontal gene transfer. Azolla coexists in a unique symbiosis with N2-fixing cyanobacteria, and we demonstrate a clear pattern of cospeciation between the two partners. Furthermore, the Azolla genome lacks genes that are common to arbuscular mycorrhizal and root nodule symbioses, and we identify several putative transporter genes specific to Azolla–cyanobacterial symbiosis. These genomic resources will help in exploring the biotechnological potential of Azolla and address fundamental questions in the evolution of plant life. The genomes of two fern species, Azolla filiculoides and Salvinia cucullata, are reported and provide insights into fern-specific whole-genome duplications, fern-specific insect-resistant gene evolution and fern–cyanobacterial symbiosis.
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DOI：
10.1093/bioinformatics/btu638
发表时间：
2015-01-15
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Anders S;Pyl PT;Huber W
通讯作者：
Huber W
影响因子：
4.9
作者：
Bao W;Kojima KK;Kohany O
通讯作者：
Kohany O
影响因子：
7.2
作者：
Cheng, Shifeng;Gutmann, Bernard;Small, Ian
通讯作者：
Small, Ian
影响因子：
6.5
作者：
Church SH;Ryan JF;Dunn CW
通讯作者：
Dunn CW
影响因子：
3.2
作者：
Cohen, MF;Yamasaki, H
通讯作者：
Yamasaki, H