小苔藓竟是“大宝库” 仙湖植物园在国际顶级期刊发表论文首次揭示苔藓基因家族多样性

深圳新闻网2025年9月25日讯（深圳特区报记者 林清容）近日，深圳市中国科学院仙湖植物园在苔藓植物研究领域取得重要进展，在国际顶级期刊上发表两篇重磅研究论文。在业内人士看来，这项跨越国界的合作研究，带来重大突破，引领相关研究领域，不仅填补了陆地植物基因组演化图谱的关键空白，更向人们展示了一部隐藏在微小苔藓中的宏大演化历程。

9月22日，一项由仙湖植物园牵头，联合国内外多家单位共同完成的重磅研究，以《苔藓植物基因组拥有比维管植物更丰富的基因家族》为题，发表于国际著名期刊《Nature Genetics》（自然-遗传学）上。研究结果首次系统地揭示了苔藓植物在基因家族层面拥有超越维管植物的多样性，颠覆了长期以来关于苔藓植物“原始、简单”的认知。

据了解，苔藓植物是地球上最古老的陆地植物之一，与维管植物共同构成了陆地植物的两大姐妹群。

该文章的共同第一作者仙湖植物园博士董珊珊介绍，研究团队对123种苔藓植物的基因组进行了高质量测序，构建了全球首个苔藓“超级泛基因组”平台，发现小苔藓竟是“大宝库”，苔藓拥有更广阔的“基因家族空间。”

另一篇研究论文《植物通过水平基因转移多次独立获得一个金属载体合成基因》发表在国际著名学术期刊《Nature Communications》（自然-通讯）上，由仙湖植物园与美国康州大学共同主导，联合多国研究人员完成。

该研究首次系统揭示了苔藓植物中尼克胺合成酶基因的演化历史，指出该关键基因在苔藓中的分布并非来自共同祖先，而是通过多次独立的 “水平基因转移”事件引入。

铁是植物生长不可或缺的微量元素，尼克胺帮助植物在缺铁环境中维持金属离子平衡，此前，尼克胺合成酶基因被广泛认为是所有陆生植物祖先所获得。

本文共同第一作者仙湖植物园博士刘阳指出，新的发现意味着这些基因并非植物祖先代代相传，而是在进化过程中通过借用微生物的基因资源而获得。这种“借基因”的方式使苔藓植物能够快速适应不同的生态环境，特别是在铁贫乏的极端生境中生存下来。苔藓正是凭借着这样的“技能”在陆地生态系统中占据了不可替代的位置，甚至能在南极、荒漠等环境中繁衍。