全寄生植物盾片蛇菰的线粒体基因组结构

寄生植物通过吸器从寄主植物获得生存所需的营养，是一种具有独特生活习性的植物，该习性在被子植物中独立起源了十二次，产生了4500多种寄生植物。寄生植物通常表现出营养器官退化、叶绿素部分或全部丢失、基因组特化等特征。研究寄生植物的基因组特征有助于我们理解其寄生习性的进化机制。植物细胞内有三大基因组，即核基因组、质体基因组和线粒体基因组。目前寄生植物的基因组研究主要聚焦于质体基因组和核基因组，其质体基因组具有A+T碱基含量升高、基因组缩小、大量光合作用相关基因丢失和假基因化等特征。寄生植物的核基因组则往往表现为基因组变大与基因大量丢失等特征。相比之下，寄生植物的线粒体基因组则少有研究，并且不同的寄生植物的线粒体基因组特征差异甚大。这些特异的变化包括但不限于基因组和基因含量极度缩小，极高的DNA替换速率和大量的水平基因转移，体现了寄生植物线粒体基因组对寄生习性的适应模式与机制的多样性。

中山大学生命科学学院周仁超团队长期以来研究寄生植物的细胞器基因组进化。近期，该团队与美国内布拉斯加大学的Jeffery P. Mower以及阿根廷库约国立大学的M. Virginia Sanchez-Puerta合作，成功解析了蛇菰科全寄生植物盾片蛇菰 （Rhopalocnemis phalloides） 的线粒体基因组，揭示了其非常特殊的基因组结构、复制机制与转录模式，拓宽了对植物线粒体基因组进化的认识。相关研究成果以The minicircular and extremely heteroplasmic mitogenome of the holoparasitic plant Rhopalocnemis phalloides为题于12月13日发表在Current Biology杂志上。