Qiao, H; Zhou, X; Yi, Y; Wei, L; Xu, X; Jin, P; Su, W; Weng, Y; Yu, D; He, S; Fu, M; Hou, C; Pan, X; Wang, W; Zhang, Y-Y; Ming, R; Ye, C; Li, QQ and Shen, Y. Molecular mechanism of vivipary as revealed by the genomes of viviparous mangroves and non-viviparous relatives. Current Biology. 2024, 34(16), 10.1016/j.cub.2024.07.010.

胎生现象在种子发育生物学中一直被视为一种特殊和环境诱导的偶发性的情况，研究也集中在拟南芥、玉米等植物的突变体上。而红树植物的胎生现象是一种可稳定遗传的性状，由固有遗传程序控制，被认为是适应滨海湿地环境的关键所在。但是，对于它的研究一直鲜有实质性的进展。探索红树的胎生现象，不仅可以从根本上揭示其背后固有的遗传机制，深刻理解红树植物适应滨海湿地复杂环境有重要意义。

该研究对红树科植物的胎生属代表植物秋茄、角果木以及和非胎生属竹节树进行了高质量基因组组装和转录组分析，并选取红树科四个胎生属和两个非胎生属的6个物种进行比较基因组分析。

研究发现，控制种子休眠的DOG1基因家族基因的变异或丢失引发了ABA、GA代谢通路与转导的显著变化。其中，ABI4在胚轴突破种皮的关键阶段的低表达使得编码ABA降解酶的基因大量表达，ABA含量呈现较低水平。GA合成通路的相关基因高表达使得GA含量呈现高水平。同时，具有加剧种子物理休眠的原花青素（PA）通路相关基因在这一阶段也呈现低水平表达。这些基因组和转录组水平的改变使得胎生种子失去休眠特征。DOGL4的突变与丢失，使得胎生种子丧失种子蛋白储存的能力和种子落地萌发的营养来源，让胎生繁殖成为必要的选择策略。由此形成的长达一尺的下胚轴除了带有丰富的淡水及其它营养外，还使得胎生种子能够更容易在滨海湿地泥滩快速生根定植，耐盐、防波浪冲击等，在适应复杂生境中更胜一筹。

该研究历时10余年，首次从全基因组层面对红树胎生机制进行深入阐述，极大地丰富种子发育的生物学理论，同时为滨海湿地红树林生态恢复、造林等产生更好种质资源提供理论基础。

该工作于2024年8月发表在Current Biology期刊上，博士乔红梅、硕士周晓旋、魏柳锋、易雨憧，博士生徐秀明以及诺和测序公司的靳鹏飞为论文的共同第一作者，李庆顺、沈英嘉教授以及叶从庭副教授为论文的共同通讯作者。

DOG1家族基因在红树科植物中的分布特征及功能验证

胎生和非胎生种子的调控机制