（图片来源：http://www.mesa.edu.au/seagrass/gallery.asp）

2016年7月3日，南半球海草（Zostera muelleri）基因组论文发表于 Plant Physiology 杂志上。

海草（seagrass）是从陆地植物演化而来的海洋开花植物。大约 1.4 亿年前，在单子叶植物进化早期阶段，海草从陆地返回海洋。它们成功适应了与海洋环境生长相关的非生物胁迫，时至今日，海草在世界范围内广泛分布于沿海水域。海草场是重要的海洋“碳库”，为多种海洋生物提供食物。

海草演化比较有意思，先从海洋到陆地，再从陆地会到海洋，如下图所示。在前寒武纪（45 亿年前-5 亿 4200 万年前），植物以“浮游生物”的形式诞生于海洋。随后在志留纪（4.4 亿年前-4.1 年前）出现红藻、褐藻、绿藻等各种藻类，并发展出陆生植物。再到白垩纪（1.455 亿年前-6550 万年前），包括海草在内的部分陆生植物再次返回海洋。作为对比，恐龙的生活年代为 2.3 亿年前的三叠纪到 6500 万年前的白垩纪。

（图片来源：维基百科）

海草，属于植物界（Plantae），被子植物门（Magnoliophyta），单子叶植物纲（Liliopsida），泽泻目（Alismatales），一般指的是四个科的植物，包括波喜荡草科（Posidoniaceae）、大叶藻科（Zosteraceae）、水鳖科（Hydrocharitaceae）以及丝粉藻科（Cymodoceaceae）。这篇论文报道的基因组的物种是大叶藻科大叶藻（Zostera）属的一个物种（Zostera muelleri），一个南半球温带物种。

这篇论文报道的海草基因组是通过鸟枪法测序完成的，基因组组装大小为 632 Mb，scaffold 序列 56,823 条。N50 长度为 36,732 bp，最长的 scaffold 序列为 303,880 bp。海草基因组是二倍体，2n = 24，估计的基因组大小为 889 Mb，也就是说，基因组组装占估计的基因组大小的 71%。另外，从海草基因组中注释到 56％ 的重复序列和 35,875 个编码蛋白基因。

这篇论文的亮点在于发现海草为适应海洋环境而出现的基因丢失和改变，包括涉及激素生物合成、信号转导，以及细胞壁分解代谢等相关基因。另外，在海草基因组中发现了全基因组复制，但缺失一个古老的复制时间，说明这个物种从单子叶植物发展早期就分化出来了。

通过搜索引擎检索“海草基因组”发现，这篇论文报道的海草基因组，并不是第一个海草基因组，早在今年 1 月份，Nature 封面文章报道了另一个团队的海草基因组（Zostera marina），与这篇论文报道的海草相比，是同一个属的不同物种。另外有趣的是，这篇论文的写作方式是 Results 和 Disucssion 合并在一起写的，没有小标题，与Plant Physiology 期刊上多数论文的写作方式不一样。还有，这篇论文的投稿时间和接受时间是同一天，比较神奇（投稿时间：2016年6月28日，接受时间：2016年6月28日）。

标题：The genome of a southern hemisphere seagrass species (Zostera muelleri)

doi: http://dx.doi.org/10.1104/pp.16.00868

摘要：

Seagrasses are marine angiosperms that evolved from land plants, but returned to the sea around 140 Mya during the early evolution of monocotyledonous plants. They successfully adapted to abiotic stresses associated with growth in the marine environment, and today seagrasses are distributed in coastal waters worldwide. Seagrass meadows are an important oceanic carbon sink and provide food and breeding grounds for diverse marine species. Here we report the assembly and characterisation of the Zostera muelleri genome, a southern hemisphere temperate species. Multiples genes were lost or modified in Z. muelleri compared to terrestrial or floating aquatic plants that are associated with their adaptation to life in the ocean. These include genes for hormone biosynthesis and signalling, and cell wall catabolism. There is evidence of whole genome duplication in Z. muelleri however, an ancient pan-Commelinid duplication event is absent, highlighting the early divergence of this species from the main monocot lineages.

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