生态式物種形成是新物種産生的重要方式。盡管已有大量研究探索其遺傳機理，但對表達調控在生态式物種形成中的作用仍知之甚少。近日，中國科學院植物研究所葛頌研究組以野生稻為材料，在全基因組水平上探讨了表達調控進化在物種形成和适應性進化中的作用。
栽培稻近緣野生種Oryza rufipogon 和O. nivara 是近期分化的姊妹種，在形态、生境和生殖等方面存在顯著差異，因此是研究物種形成的理想體系。研究人員通過對2個野生種3個生殖相關組織的轉錄組進行測序，發現約8%的基因在種間發生了顯著的表達分化，并随機分布在基因組上。其中，約62%差異表達基因的表達模式受方向性選擇的影響；相對于編碼區，差異表達基因上遊區域比非差異表達基因進化速度更快，說明基因調控在物種分化中起到了關鍵作用。進一步功能注釋分析發現，差異表達基因顯著集中在與生殖和逆境響應相關的基因上，這與2個野生種在表型和生态上的分化相一緻。
該研究首次在全基因組水平上探讨了基因調控在植物物種形成中的作用，說明生态式物種形成伴随着廣泛且具有适應性的表達分化，為進一步理解植物物種形成提供了重要證據。
該研究結果于9月10日在線發表于Molecular Biology and Evolution 期刊上。葛頌研究組助理研究員郭潔為論文的第一作者。研究得到了國家自然科學基金委研究項目資助。
基因組表達分化分布模式（a和b圖為差異表達和方向性選擇基因的韋恩圖；c圖為差異表達基因在基因組上的分布情況。不同顔色代表不同組織）
來源：中國科學院植物研究所
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