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絲葉貍藻Utricularia gibba

絲葉貍藻是具有可活動囊狀捕蟲結(jié)構(gòu)的小型食蟲植物,能將小生物吸入囊中,并消化吸收。貍藻品種眾多,形態(tài)各異,一般都成片生長在濕地、池塘甚至是熱帶雨林長滿苔蘚的樹干上,多數(shù)有漫長的花期,會開出成片可愛的小花。

絲葉貍藻的介紹

絲葉貍藻是具有可活動囊狀捕蟲結(jié)構(gòu)的小型食蟲植物,能將小生物吸入囊中,并消化吸收。貍藻品種眾多,形態(tài)各異,一般都成片生長在濕地、池塘甚至是熱帶雨林長滿苔蘚的樹干上,多數(shù)有漫長的花期,會開出成片可愛的小花。

絲葉貍藻的形態(tài)特征

絲葉貍藻為貍藻科貍藻屬小型、纏繞成團(tuán)的多年生飄浮水生食肉植物。本種具有遼闊的地理的分布區(qū),天然存在于美國(所有的州,除了阿拉斯加州與洛磯山脈)、加拿大、中南美洲、西班牙、以色列、大部分的非洲地區(qū)、大部分的亞洲地區(qū)(包括中國與日本)、新幾內(nèi)亞、澳洲與塔斯馬尼亞以及新西蘭的北島。
種名是拉丁文“小丘或腫塊”的意思,這是以花冠低瓣為基礎(chǔ)的夸張描述。植物體呈細(xì)絲狀分裂,無根,開黃色花。

絲葉貍藻的生態(tài)習(xí)性

絲葉貍藻是分布極其廣泛的水生貍藻,其對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),是十分容易栽培的品種,非常適合初次接觸水生貍藻的新手種植。種植水生貍藻需有一個弱酸性、低養(yǎng)份、溫度相對穩(wěn)定的水生環(huán)境!

絲葉貍藻的分布區(qū)域

絲葉貍藻分布廣泛,存在于北美洲的美國(除了阿拉斯加州與洛磯山脈外)、加拿大;南美洲;中美洲;歐洲的西班牙;亞洲的大部分地區(qū)(包括中國、日本、新幾內(nèi)亞、以色列);非洲的大部分地區(qū);大洋洲的澳大利亞塔斯馬尼亞州以及新西蘭的北島。
絲葉貍藻生長于池塘、湖泊或淺水的溝渠、水坑、沼澤、濕地中,其水體或靜止或緩慢流動。其也可能生長于深水環(huán)境中,但除非有可支持花序的植被否則其不能開花。原生水域常缺乏氮與磷。所以其通過捕蟲囊捕獲及消化小型水生動物來獲取需要的礦質(zhì)元素。絲葉貍藻通常分布于低海拔地區(qū),但也能在海拔達(dá)2500米的地區(qū)發(fā)現(xiàn)其蹤影。

絲葉貍藻的基因組

科學(xué)家在2013年完成了對絲葉貍藻基因組的測序工程。其基因組只含有8千2百萬個堿基對,這相對于其他多細(xì)胞植物來說極為短小。然而基因組容納了整整2萬8500個基因,這數(shù)量比基因組大得多的其他植物還要多。相比其他植物來說,絲葉貍藻基因組含有的非編碼DNA非常少。絲葉貍藻只有3%的DNA非基因,而相比之下,人類的DNA有98.5%是非編碼DNA。大部分開花植物的基因主要是以反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子組成的,但絲葉貍藻只有2.5%的DNA是反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子。該發(fā)現(xiàn)可能預(yù)示著非編碼DNA(俗稱垃圾DNA)并不是生物必須的。參與這項(xiàng)研究的維克多·艾伯特(Victor Albert)表示:“至少對于一種植物而言,垃圾DNA真的只是垃圾,它不是必須的?!毖芯炕蚪M大小演變的T·萊恩·格雷戈里(T. Ryan Gregory)說:“這項(xiàng)研究進(jìn)一步質(zhì)疑了基因生物學(xué)對于大部分或所有DNA序列功能假定的簡單化解釋,卻忽略了動植物間基因組大小的巨大差異?!?br /> 絲葉貍藻與番茄在大約8千7百萬年前從兩者的共同祖先分離開來。之后這兩種植物都經(jīng)歷了全基因組復(fù)制(WGD),使其DNA組倍增。絲葉貍藻的基因組至少經(jīng)過三次增大。后來大部分無用的DNA都已消失了,但番茄并未如此,以致其基因組大小只有番茄的十分之一。
與擬南芥相比,絲葉貍藻每個基因的內(nèi)含子都較少,且其啟動子的保守順式轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件也被壓縮。最關(guān)鍵的基因都回到了單拷貝的狀態(tài)。但絲葉貍藻的線粒體及葉綠體基因組并未出現(xiàn)類似其他被子植物的壓縮。核DNA通過大量的微缺失及一些大型的重組缺失進(jìn)行壓縮。據(jù)推測,在“馬虎”的基因重組過程中,無用的序列隨著時(shí)間的推移會被逐漸剔除。絲葉貍藻整個核基因組存在大量GC序列,其被認(rèn)為已建立起了一種傾向于缺失的分子機(jī)制,但這并不排除存在導(dǎo)致保持該缺失的選擇壓力。節(jié)約能源或節(jié)約磷素的選擇壓力可能導(dǎo)致絲葉貍藻減少其核基因組大小。絲葉貍藻形成捕蟲囊是由于環(huán)境缺磷而非缺氮,所以磷利用率的高低決定了在環(huán)境中的優(yōu)勢與否。先前已有證據(jù)說明更大的環(huán)境誘變量下會增加突變率,從而增加自然選擇中缺失不必要的DNA的可能性,但沒有證據(jù)說明該現(xiàn)象存在于絲葉貍藻及擬南芥的相對突變多樣性中。
科學(xué)家猜想,基因重組過程導(dǎo)致無用的基因內(nèi)容隨時(shí)間而被剔除。
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