一個國際科學家小組近日通過分析苔蘚基因組發現，苔蘚基因的豐富性超乎想象，并且具有許多獨特的變異。根據苔蘚在植物進化樹上的獨特位置，這一發現將有助于揭示植物從水生到陸生的過程。相關論文12月13日在線發表于《科學》（Science）雜志上。

 

苔蘚是一種古老的植物，它大約于4.5億年前與開花植物的祖先進化分離開來。在進化道路上，它與其它種類的植物一樣，都需要克服由水生到陸生所遭遇到的一系列挑戰。很多其它種植物進化出了維管組織（vascular tissues），用來輸送水分和種子以在干旱的環境中存活下來；但是苔蘚并沒有進化出維管組織及類似功能，它似乎采取了另外的策略。

 

在最新的研究中，美國華盛頓大學的發育生物學家Ralph Quatrano和研究小組，測序了被廣泛研究的一種苔蘚P. patens的基因組，并與水稻、開花植物擬南芥（Arabidopsis）及單細胞藻類的基因組進行了比較。結果發現這種苔蘚的基因數達到35000個，其中20%為研究人員前所未見，而且很可能是P. patens獨有的。

 

Quatrano認為這一結果非常令人吃驚。他表示，能幫助干枯苔蘚回復生命的基因同樣也存在于其它陸生植物中，這表明這種基因在更早的時間就已出現。另外，P. patens具有應對水壓力的基因，表明它進化出了獨立的處理水缺乏的方法。此外，P. patens還具有修復DNA的基因，以應付日照造成的損害。Quatrano說，看起來好像是P. patens的祖先在進化早期復制了整個基因組，這就解放了一些基因，使它們具有了新的功能。

 

美國科羅拉多大學進化生物學家William Friedman認為，苔蘚基因組具有揭示植物由水生到陸生轉變過程的潛力，這令人非常興奮。不過，美國佛羅里達大學的進化生物學家Pamela Soltis卻指出，研究人員并沒有仔細分析進化樹，而苔蘚和水稻之間的進化差距就好比是魚和人類之間的差距，這意味著要完全弄清植物由水生到陸生的過程，還需要做更多的測序。（科學網 梅進/編譯）

  

（《科學》（Science），DOI: 10.1126/science.1150646，Ralph S. Quatrano，Jeffrey L. Boore）