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【科學珍聞】全世界最大的花竊取寄主的基因

yam蕃薯藤新聞/廖士睿 撰稿 2012.06.19 00:00
  國中高中課本中提到生物遺傳,都說基因的遺傳一定要透過親代與子代的垂直轉移,其實除了垂直轉移之外,個體與個體之間也會有基因的水平轉移,過去科學家認為這樣的轉移方式通常多發生在原核生物,也就是細菌上,而基因水平轉移也一向被認為是細菌對抗環境變化的演化利器。不過自從生物學上解釋葉綠體與粒線體來源的「內共生假說」(endosymbiosis)被發展出來以後,基因水平在真核生物的發生便開始被討論。到目前為止,研究人員已經在蚜蟲體內發現真菌基因,在甲蟲細胞內發現胞內寄生生物的基因,而基因水平轉移在蝴蝶的翅紋演化上也被認為扮演重要的角色。   來自新加坡、馬來西亞以及美國的研究人員很驚訝的發現,原來全世界最大的寄生性植物─肯氏大王花(Rafflesia Cantleyi)─也會從它的寄主,葡萄科(Vitaceae)崖爬藤屬的 Tetrastigma rafflesiae身上竊取對自己有利的基因。研究人員轉錄了大王花的49段基因,他們發現其中有2%的轉錄物應當是屬於其寄主植物的基因產物,而其中四分之三的轉錄物甚至已取代大王花原有的基因轉錄物。   美國哈佛大學查爾斯•戴維斯教授(Prof Charles Davis)解釋說:大王花與其寄主植物之所以會有如此高頻率的基因水平轉移現象,可能是因為這樣的基因轉移機制對大王花有十足的利益存在,好比說能藉此取得寄主身上的營養物質或躲避寄主的防禦機制。   查爾斯•戴維斯教授也強調:大王花身上已經約有三分之一的基因漸漸發展的更像其寄主一樣,若能了解其中的奧秘所在,將能夠幫助研究者更深入地認識寄生植物與其寄主在熱帶雨林裏的角力戰。   資料來源:Zhenxiang Xi, Robert K Bradley, Kenneth J Wurdack, K.M. Wong, M. Sugumaran, Kirsten Bomblies, Joshua S Rest and Charles C Davis. Horizontal transfer of expressed genes in a parasitic flowering plant. BMC Genomics, 13:227; 2012

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