生物如何適應極端環(huán)境是進(jìn)化生物學(xué)關(guān)注的核心問(wèn)題之一。相比低海拔地區，高海拔地區常常具有低溫、低氧、土壤貧瘠和紫外線(xiàn)輻射強等極端環(huán)境。青藏高原是世界上面積最大，平均海拔最高的高原，是研究植物對高海拔環(huán)境適應與進(jìn)化的天然實(shí)驗室。青藏高原地區孕育著(zhù)極為豐富的植物多樣性，包含許多極具特色的高山植物類(lèi)群，其中風(fēng)毛菊屬是該地區高山植物代表性類(lèi)群之一。風(fēng)毛菊屬隸屬菊科，擁有超過(guò)400個(gè)物種，廣泛分布于北半球地區，以青藏高原為多樣性中心。風(fēng)毛菊屬物種生境復雜多樣，從干冷的高山草甸、高山流石灘到鹽堿地、草原和森林都有分布，最高可達到海拔5000米以上，是研究植物適應性進(jìn)化的良好系統。 

　　中國科學(xué)院武漢植物園系統與進(jìn)化團隊利用轉錄組測序技術(shù)，對三個(gè)高海拔地區的兩個(gè)低海拔地區分布的風(fēng)毛菊物種開(kāi)展比較基因組學(xué)研究?；诨蚪M數據的分子鐘推測風(fēng)毛菊屬在晚中新世發(fā)生分化，正是青藏高原地質(zhì)活動(dòng)比較強烈的時(shí)期。對高海拔物種特有基因家族的分析表明，參與氧化還原酶活性、果膠分解代謝過(guò)程、脂質(zhì)轉運和多糖代謝過(guò)程顯著(zhù)富集。這些過(guò)程可能與植物適應高海拔極低的溫度有關(guān)。進(jìn)一步通過(guò)選擇壓力分析鑒定了高海拔物種中受正選擇的基因。功能富集表明，這些基因參與了DNA修復、膜運輸、對UV-B和缺氧的反應、生殖過(guò)程以及與營(yíng)養攝入相關(guān)的一些代謝過(guò)程，與風(fēng)毛菊物種適應高海拔低溫、低氧、紫外線(xiàn)輻射和土壤貧瘠等極端環(huán)境相關(guān)。該研究為高山植物提供了參考水平的基因組資源，同時(shí)也為進(jìn)一步深入理解植物適應極端生境提供了基礎。 

　　研究論文以Transcriptomes of Saussurea (Asteraceae) provide insights into high-altitude adaptation為題發(fā)表在國際期刊Plants。系統與進(jìn)化學(xué)科組博士研究生張旭為論文第一作者，由王恒昌研究員指導完成。 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.3390/plants10081715   

圖1：風(fēng)毛菊屬植物適應高海拔環(huán)境研究