9月22日，深圳市中国科学院仙湖植物园（如下简称“仙湖植物园”）与美国康州年夜学配合主导，结合多国研究职员于《天然-通信》上发表最新研究。研究团队体系展现了苔藓植物中尼克胺合成酶基因（NAS）的演化汗青，指出该要害基因于苔藓中的漫衍并不是来自配合先人，而是经由历程五次自力的“水平基因转移”事务引入。
这一发现不仅挑战了传统植物体系发育的熟悉，也为理解初期陆生植物怎样顺应缺铁情况提供了新线索。
此前，NAS基因被广泛认为是所有陆生植物先人所获得，但其于苔藓类植物中的漫衍与功效一直未被深切切磋。研究团队分析了跨越130种苔藓植物的基因组数据，笼罩了年夜部门苔藓植物主要类群。研究发现NAS基因于苔藓中存于屡次自力的水平转移事务，且这些转移事务触及差异的微生物供体。
研究团队发现，苔藓植物中的NAS基因并不是源自单一先人，而是经由历程至少五次自力的NAS基因转移事务从差异的微生物供体获得，而这些事务触及差异的苔藓谱系和其微生物供体。例如， TetNAS基因来自细菌，而FunNAS及HypNAS/PolNAS基因则起源在真菌。这象征着这些基因并不是植物先人代代相传，而是于进化历程中经由历程借用微生物的基因资源而获得的。这类“借基因”的方式使苔藓植物可以或许快速顺应差异的生态情况，尤其是于铁窘蹙的极端生境中生存下来。源自微生物的基因不仅富厚了苔藓植物的基因库，另有增强了它们于差异情况中的顺应能力。
研究另有发现，于获得NAS基因的苔藓类群中，该基因不仅乐成表达，另有介入了铁代谢调控历程，与苔藓原有基因收集发生了互作。转录组数据注解，NAS基因于苔藓假根、原丝体中表达活跃，特别于低铁处置处罚下显著上调。这注解，这些外来基因不仅被苔藓接纳，而且融入了其生命运动的焦点机制，成为真实的功效性组成部门。
持久以来，科学家认为植物基因组进化重要依赖垂直遗传，即亲代向子代的基因通报。而水平基因转移于动植物中被认为是极为稀有的征象，重要存于在微生物世界。这项研究注解，HGT于苔藓等初期陆地植物中其实不稀有，是一种快速金年金字招牌(jinnian)诚信至上-获取新功效、应答情况挑战的主要手腕。于缺少繁杂根系及维管体系的初期陆地植物中，获得来自微生物的基因多是它们患上以乐成登陆、扩大生态位的要害战略。
这一发现挑战了持久以来关在NAS基因仅源自单一先人遗传的假定。苔藓植物可以或许经由历程屡次水平基因转移事务，从差异的微生物供体中获取基因，这一繁杂的基因演化历程不仅展现了苔藓植物于顺应陆地情况中的怪异战略，也为深切理解植物与微生物之间的相互作用提供了新的视角。
相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-61162-w
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