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　　植物與微生物存在復(fù)雜的互作關(guān)系，長期緊密的互作進(jìn)化過程中，一定程度上會促使遺傳物質(zhì)發(fā)生交換整合現(xiàn)象（水平基因轉(zhuǎn)移）。水平基因轉(zhuǎn)移對物種適應(yīng)性進(jìn)化是一種獨(dú)特的遺傳驅(qū)動因素。近期，中國科學(xué)院昆明植物研究所特殊環(huán)境物種適應(yīng)及進(jìn)化基因組學(xué)在植物水平基因轉(zhuǎn)移方面取得了新進(jìn)展。 

　　KP4（killer protein 4）為某些真菌所特有的防御基因，編碼一種毒性蛋白，通過抑制鈣離子通道活性實(shí)現(xiàn)防御近緣真菌的資源競爭。本研究發(fā)現(xiàn)苔蘚植物（蘚類、角苔類及苔類）中普遍存在KP4同源基因。通過系統(tǒng)發(fā)育分析發(fā)現(xiàn)苔蘚植物進(jìn)化過程中KP4基因發(fā)生了至少三次獨(dú)立的真菌-苔蘚水平基因轉(zhuǎn)移事件。通過在小立碗蘚（Physcomitrium patens）開展KP4基因功能研究，發(fā)現(xiàn)其具有真菌中的保守功能。KP4基因缺失導(dǎo)致植物細(xì)胞內(nèi)鈣離子紊亂并引起細(xì)胞極性生長改變甚至引起細(xì)胞衰老死亡。該項(xiàng)工作為認(rèn)識植物-真菌間復(fù)雜的互作關(guān)系及影響提供了新證據(jù)。該研究工作發(fā)表在植物學(xué)雜志The Plant Journal。中國科學(xué)院昆明植物研究所關(guān)艷龍博士及馬嵐博士為論文共同第一作者，黃錦嶺研究員為論文通訊作者。 

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　　另一項(xiàng)工作報道了AIM24 (Pfam ID PF01987) 基因家族在不同植物類群中的平行進(jìn)化現(xiàn)象。AIM24家族在植物中鮮為人知，分子系統(tǒng)關(guān)系研究表明，植物中存在AIM24-A及AIM24-B兩個亞家族，分別起源于不同細(xì)菌。AIM24-A亞家族僅分布在苔蘚植物、蕨類植物中，而AIM24-B亞家族在植物中廣泛存在。該研究在小立碗蘚、地錢（Marchantia polymorpha） 及擬南芥 (Arabidopsis thaliana) 中開展了基因敲除/過表達(dá)/遺傳交叉互補(bǔ)，基因的組織表達(dá)特征分析及轉(zhuǎn)錄組測序分析等一系列分子遺傳學(xué)工作。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩個亞家族均參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脅迫過程，對于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脅迫導(dǎo)致的錯誤折疊/修飾蛋白質(zhì)的降解起著重要的作用，說明AIM24-A，AIM24-B 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脅迫功能上經(jīng)歷了平行進(jìn)化。該研究為研究植物AIM24基因家族進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。該研究發(fā)表在植物學(xué)雜志Plant Communications上，中國科學(xué)院昆明植物研究所關(guān)艷龍博士、河南大學(xué)常貫曉博士及昆明植物研究所趙晉潔為論文共同第一作者，黃錦嶺研究員為通訊作者。以上研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、云南省基礎(chǔ)研究計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。 

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圖1 KP4蛋白多序列比對及系統(tǒng)進(jìn)化樹 

圖2 AIM24蛋白系統(tǒng)進(jìn)化樹及多序列比對