撰文|LB
2021年1月25日，发表了美国哥廷根学院题为ofover500yearsofplant的研究论文。该文章研究了一个鞘脂脂肪酸不饱和酶编码基因PpSFD介导小立碗藓耐冷性的机制，并与拟南芥做了比较，阐明了苔藓与种子动物调控细胞膜流动性的趋同进化机制。
过去二六年，苔藓动物小立碗藓(())早已成为研究动物进化发育生物学、植物分子生物学、植物比较基因组学等领域的模型系统。为何小立碗藓会得到动物科学家们的追捧呢？主要有以下几个方面的缘由：（1）苔藓动物具有相对简单的发育模式，其单倍体的胚珠体在生活史中占主导地位，这促使在研究其基因功能方面具有奇特的优势；（2）二六年前，人们发觉苔藓动物小立碗藓就能高效地通过同源重组的方法将外源DNA整合到其核基因组中，这促使在小立碗藓中举办反向遗传学实验显得简单易行；（3）小立碗藓是第一个进行基因组测序的非种子动物，加上越来越多的分子遗传学工具成功应用到该研究系统细胞膜流动性，促进了这一模型系统的应用；（4）小立碗藓具有很强的抗旱、抗冷和抗盐胁迫的能力细胞膜流动性，也是逆境生物学研究的理想材料。
Fig.4:ofP.type
在本论文中，作者以小立碗藓为系统，研究了一个鞘脂脂肪酸不饱和酶编码基因PpSFD介导小立碗藓耐冷性产生的分子机制。作者发觉在PpSFD基因无功能突变体的脂类谱中缺少富含单不饱和C24脂肪酸的鞘脂，表现为对冷敏感和对卵菌腐霉易感，表明该基因可能通过修饰磷脂从而影响细胞膜的流动性、参与了小立碗藓的胁迫耐受能力产生。
Fig.5:Cold-withA.
有趣的是，该基因在拟南芥.1（甲基辅酶A去饱和酶类基因）突变体中异位抒发才能在功能上恢复该突变体的冷敏感表型，显示它们具有类似的生物学功能即催化一个类似的反应。并且，这两个酶具有显著不同的进化起源，是一个氨基末端去饱和酶，而PpSFD是细胞色素b5融合去饱和酶。
Fig.7:AfortheofPpSFD
综上，作者觉得在苔藓与种子动物这两个分化于5亿年前的动物类群中，对细胞膜流动性的调控是独立进化的，这是一个典型的趋同进化案例。
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