[顧銓] 藻類錯綜複雜的胞器基因體演化與遺傳
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粒線體與葉綠體是真核生物極為重要的胞器。它們起源自內共生細菌，擁有自己的DNA基因體，且在細胞質內獨立複製。一般來說動植物的胞器基因體主要是母系遺傳，然而絕大多數的真核生物是單細胞生物，例如各種各樣的微藻，我們對它們的胞器遺傳模式則所知甚少。在本研究中，中研院植微所助研究員顧銓團隊針對全球海洋廣泛分佈的單細胞生物鈣板藻，剖析其粒線體、葉綠體與細胞核基因體的演化歷史。細胞核演化樹中，最常見的赫氏艾密利藻和數個相近種各自分成對應到不同形態或分佈的類群，然而胞器的演化樹中不存在同樣的分群關係，而將不同物種的藻株歸類在一起，呈現出迥異於核演化樹的分支關係。甚至兩個胞器的演化樹之間也有很大差異，是過去研究植物基因體演化所未見。
鈣板藻細胞內不同基因體演化樹之間的明顯差異，是由三種演化過程造成，包括胞器基因體重組、不完全支系分離以及比細胞核更頻繁的胞器漸滲雜交（包括胞器基因體取代等情形）。此外，兩個胞器並非一起隨胞質遺傳。造成如此跨基因體間演化差異的原因應與鈣板藻生活史過程有關，包含胞器DNA的雙系遺傳、同型配子生殖與各自獨立的單雙倍體世代交替。本研究另外提出一種可能的生殖模式「孤核生殖」，類似動植物的雄核或雌核生殖只從單親獲得細胞核基因體，以解釋胞器較高的漸滲頻率。總結來說，本研究不只增進我們對鈣板藻胞器演化與遺傳的了解，也讓人一窺海洋單細胞真核生物基因體演化的複雜性。
本研究成員為高資棟、王姿皓與顧銓。本研究獲得科技部計畫（108-2311-B-001-040-MY3）及中研院前瞻計畫（AS-CDA-110-L01）支持，高資棟並獲得中研院及科技部博士後學者獎助。研究論文已刊載於期刊《新植物學家》(New Phytologist)。
論文: Tzu-Tong Kao, Tzu-Haw Wang and Chuan Ku (2022): Rampant Nuclear-Mitochondrial-Plastid Phylogenomic Discordance in Globally Distributed Calcifying Microalgae. New Phytologist.