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有人提出，可塑性有助于新奇性状的演化，但目前尚不清楚它是否能够推动个体向一种新型个体转变。我们报道了对 Eudorina 中专性体细胞分化的实验演化研究。Eudorina 是一种以未分化为主的物种，在冷胁迫响应下会发育出具有可塑性的体细胞。Eudorina 属于团藻类，这一类群中细胞分化曾多次独立演化。我们将来自 2 个实验室系和 46 个基于课程的本科生科研体验项目系的 Eudorina 暴露于反复冷冲击之下。体细胞分化迅速演化：48 个系中有 21 个（44%）在基线条件下表现出更高比例的分化群体。我们还鉴定出一个具有专性体细胞分化的谱系；这是首个已发表的专性体细胞分化实验演化实例。包括该专性分化谱系在内的 11 个系还表现出每个分化群体中体细胞比例的变化。这些系中的体细胞比例趋近于 Pleodorina——一个多系起源的体细胞分化团藻类属——中的相应比例。基因组测序显示，在专性分化谱系中发生突变而对照系中未发生突变的基因中，有 93% 至少具有一个同源基因；这些同源基因在专性分化的 Volvox carteri 或 Astrephomene gubernaculifera 中呈体细胞特异性表达，和/或在单细胞衣藻 Chlamydomonas reinhardtii 中呈冷诱导表达。此外，在专性分化谱系中发生突变而对照系中未发生突变的基因中，有 72% 的同源基因同时具有体细胞特异性表达和冷诱导表达。这些基因均带有调控突变，并位于冷冲击调控模块与体细胞分化调控模块的交汇处。我们的研究结果首次通过实验证明，对环境响应可塑性的修饰能够推动体细胞分化的演化，而体细胞分化是新型演化个体形成过程中的关键步骤。
可塑性被认为有助于新颖性的演化，但目前尚不清楚它是否能够驱动向一种新型个体的转变。我们报道了在 Eudorina 中专性体细胞分化的实验演化；Eudorina 是一种主要未分化的物种，在冷胁迫响应下会发育出具有可塑性的体细胞。Eudorina 属于团藻类藻类，这是一个细胞分化曾多次独立演化的类群。我们将来自 2 个实验室品系和 46 个基于课程的本科生研究体验品系的 Eudorina 暴露于反复冷休克处理中。体细胞分化迅速演化：48 个品系中有 21 个（44%）在基线条件下表现出更高比例的分化群体。我们还鉴定出一个具有专性体细胞分化的谱系；这是首个发表的专性体细胞分化实验演化实例。包括该专性分化品系在内的 11 个品系，还表现出每个分化群体中体细胞比例的变化。这些品系中的体细胞比例逐渐趋近于 Pleodorina 的水平；Pleodorina 是一个多系性的体细胞分化团藻类属。基因组测序显示，在专性分化品系中发生突变而对照品系中未发生突变的基因中，有 93% 至少具有一个同源基因，该同源基因在具有专性分化特征的 Volvox carteri 或 Astrephomene gubernaculifera 中呈现体细胞特异性表达，和/或在单细胞衣藻 Chlamydomonas reinhardtii 中呈现冷诱导表达。此外，专性分化品系中发生突变而对照品系中未发生突变的基因中，有 72% 具有同时呈现体细胞特异性表达和冷诱导表达的同源基因。这些基因均发生了调控突变，并位于冷休克调控模块与体细胞分化调控模块的交汇处。我们的研究结果首次提供了经验证据，表明对环境响应可塑性的修饰能够驱动体细胞分化的演化，而体细胞分化是新型进化个体演化过程中的关键步骤。
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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.22.753194v1?rss=1
🏷️ 发育可塑性 体细胞分化 实验演化 团藻类 多细胞性演化