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茶树是全球重要的叶用型经济作物。研究发现低温是限制其生长和地理分布的主要环境胁迫因素之一。传统研究认为,植物可通过释放挥发物单向传递胁迫信号,但邻近植株能否“回应”并形成互助机制始终成谜。为此,宋传奎团队设计了气体双向交流实验,发现当受低温胁迫的茶树(供体)周围有正常茶树(受体)存在的情况下,供体的抗寒能力会显著提高,证实了茶树存在着“抱团取暖”的现象。基于此,团队提出了一个大胆的推测:受体植株并非被动接收信号,与人类的语言交流类似,植物之间也存在“对话”交流。
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该研究通过对海拔3400~4300米的8个青藏高原黄牛群体的父系、母系和核基因组水平进行系统评估,发现青藏高原黄牛群体内部遗传多样性非常高,至少可分为5个高度分化的群体,表明青藏高原拥有丰富的地方黄牛遗传资源,具有极大的挖掘潜力;利用大规模基因组数据,通过多种选择信号分析发现青藏高原黄牛160个高可信的受选择基因中,15个为新发现基因,涉及多个器官和生理系统,其中最强的3个受选择基因与青藏高原黄牛体型大小和能量代谢相关;研究还发现,牦牛对不同海拔青藏高原黄牛群体存在不对称渐渗,包括9号和28号染色体的两个重要渗入区域,这两个区域内的基因与缺氧反应、冷适应、DNA损伤修复和抵抗紫外线辐射等过程相关。通过进一步分析,发现牦牛对非编码区的渗入可以调控相关基因的表达,从而促进青藏高原黄牛对极端环境的适应。
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