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摘要苔藓植物(角苔类、苔类和藓类)大约起源于4.7亿年前，作为先锋植物，苔藓植物需要应对一系列的环境挑战，如干旱、紫外线辐射和更大的温度变化，它们可能已经进化出了有效的抗压机制。温度是影响植物正常生长发育的一个重要因素，高温会对植物造成很多不利的影响，包括抑制种子发芽、改变植物的生长和发育以及降低作物产量和质量等问题。而在全球变暖的背景下，如果缺乏有效的适应和遗传改良，这种损害预计会增加。东亚砂藓(Racomitriumjaponicum)能够长期在高温和干燥的条件下生存，是较好的研究抗逆基因的资源植物，但由于缺乏高质量的参考基因组，人们对其抗逆性的分子机制知之甚少。为了鉴定和描述具有耐热性的遗传资源，本研究测序并组装了东亚砂藓染色体水平的基因组，并探究了其对高温胁迫(42℃)的响应，以促进耐热性基因向作物的转移。<br>　　本研究的主要结果如下：<br>　　(1)东亚砂藓拥有迄今为止最小的藓类植物基因组(191.61Mb)，包含14条染色体，ContigN50为6.60Mb，ScaffoldN50为14.23Mb，编码26,898个蛋白编码基因，BUSCO完整性为97.00%。性染色体上的转座元件占比远高于常染色体，但基因密度远低于常染色体。东亚砂藓仅发生一次与小立碗藓(Physcomitriumpatens)共享的全基因组复制事件，其祖先核型由7条染色体组成，在已发表的藓类植物基因组中，东亚砂藓与泥炭藓(Sphagnum)不具有共线性，与角齿藓(CeratodonpurpureusGG1)的基因组间共线性最强；<br>　　(2)东亚砂藓基因组拥有约25.20%的复制基因，5种复制基因类型中，串联重复和近端重复基因经历了更弱的纯化选择，并且在高温胁迫的各个阶段均拥有更高的上调基因占比；<br>　　(3)除植物自交不亲和S1基因家族外，东亚砂藓没有发生其他任何基因家族的扩张，15个植物自交不亲和S1基因在高温胁迫下差异表达。东亚砂藓包含63个热休克蛋白家族，主要在高温胁迫的1和3小时出现上调，随后开始下降，其中热休克蛋白20亚家族的响应最为强烈。晚期胚胎发育丰富蛋白的数量(41)高于小立碗藓(35)，与沙漠藓类齿肋齿藓(40)相当，其中11个成员在高温胁迫下上调；<br>　　(4)在42℃的高温处理下，东亚砂藓产生了10070个差异表达基因，其中3819个上调，6253个下调。并且在上调基因中鉴定到了结构簇，这可能对高温胁迫下的东亚砂藓具有潜在的细胞经济。通过权重基因共表达网络分析鉴定了122个关键基因，其中35.25%属于由2-3个基因构成的相邻基因。<br>　　总之，本研究成功组装东亚砂藓染色体水平的高质量的基因组，分析了复制基因在高温胁迫中的作用，揭示了高温胁迫下上调基因的结构簇，并鉴定了参与高温胁迫的关键基因，提供了良好的耐热性遗传资源。