据不完全统计，在51株被子的234个分支中，有703个物种发现了闭合授粉，其中非全日制闭授粉比例最大，约占总数的77.3%。封闭授粉有利于和近亲繁殖的形成，可以防止遗传漂变。以前关于兼职封闭授粉媒介植物基因组水平的研究尚未报道。Cleistogenes songorica是一种典型的桦树传粉媒介植物，叶子上有一个小穗，用于完全闭合授粉（CL），开花传粉者（CH）用于顶部穗。与其他2型植物不同，无芒寄生草的2型花与提取开始时的生育期相同，在叶片中逐渐形成CL花，直到顶部穗被拉出产生CH小花，并且兼职授粉植物的大多数两型小花都是由光照时间诱导的， 逆境等等。无人隐士草是一种多年生超干旱C4植物，是干旱荒漠草原的一个群体种和优势种。因此，破译无芒隐士草的基因组序列可以加快闭合授粉和耐旱机制的分析，以及闭花植物在生产中的应用。
兰州大学草甸农业科学技术学院的王延荣教授利用该校驯化和培育的"腾格里"无隐士草对PacBio CLR（40Kb）的数据进行测序，以获得172 Gb（316x）的数据。重叠群N50高达21.28Mb，基因组为540.12Mb。结合Hi-C数据，获得20条染色体，载量率为97.85%。BusCO的评估为98.25%。已经证明，20条染色体的端粒是组装的，其中10条染色体没有间隙。预测注释产生了54，383个基因。
无人类的隐士草是外星四重草（2n x 4x x 40），但没有发现祖先物种。通过共线和单拷贝基因分析，研究人员成功地区分了无人隐士草的AB亚基因组学，并通过比较基因组分析，他们发现无人隐士草在19.2Mya之前发生了四倍事件，并且其中四条染色体被重新饲养。进化分析表明，食蕄草和复活草（Oropetium thomaeum）和eragrostis tef属于同一氯化物，但与复活草的关系比眉草更为密切，并确定无蜈草不属于眉草家族。
图1没有区分草表型和无人隐士的亚组
研究人员为无隐士草药的发育建立了一个发育调节网络，并在全基因组水平上确定了每个家族的基因。比较分析发现，10个光循环路径家族扩增。调节花器官发育的ABCDE模型基因在CH和CL花的花器官中表达不同。形态学观察发现，CL浆液片几乎是非发育性的。研究表明，AP2家族的一些成员调节内碳醛，花药和纸浆片的发育，其中miR172靶向AP2家族成员Cly1以抑制其表达，纸浆片剂的发育和小花的开放。在无主草本植物中鉴定出9个Cly1同源基因，其中CsAP2_8，CsAP2_9和miR172-l在靶标处具有与Cly1不同的双碱基变体。两者的功能在大米中得到了验证。研究表明，CsAP2_9和miR172-l的相互作用在调节闭合授粉中起重要作用。
图2 无芒隐士草开花全基因组开花基因鉴定与验证
本研究报道的非芒果隐士草的参考基因组和干旱适应性进化分析，以及闭合授粉基因的鉴定和分析，对培育耐旱闭花新品种具有重要意义。兰州大学驯化养殖的"腾格里"非芒格隐士草已在干旱荒漠地区退化的草原、矿山生态修复等方面得到推广应用。
最近，该研究成果发表在《植物生物技术杂志》上，题为"Cleistogenes songoricaprovides的基因组是二态开花和干旱的功能解剖蓝图"。兰州大学是该论文的第一个完整单元。兰州大学草甸农业科技学院张继宇教授是该论文的第一作者，他的博士生团队吴帆和闫琦是该论文的共同第一作者。兰州大学的Yanrong Wang教授和澳大利亚拉筹伯大学维多利亚农业生物学研究所的德国Spangenberg研究员是该论文的共同作者。本研究先后获得国家重点基础研究发展计划（973计划）、国家自然科学基金、甘肃省科技重大专项等项目资助。
友情链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13483
编辑：理查德·李
编辑：徐文艳