為了減緩大氣中的碳排放，研究人員轉(zhuǎn)向了碳匯——積累和儲(chǔ)存碳的儲(chǔ)藏所，如熱帶雨林，也包括各種各樣的陸生植物和海洋。然而，另一個(gè)鮮為人知、但卻非常大的碳匯位于地球的軟沙海岸線。

沿海的海草生態(tài)系統(tǒng)覆蓋了大約200000平方公里。它們約占碳固定的百分之15，而且還影響硫和氮循環(huán)。此外，它們作為幼魚和其他生物的溫床，保護(hù)海岸線免受侵蝕，并有助于保持水體的清澈。

*種海洋被子植物基因組

2016年的一項(xiàng)研究中，一個(gè)歐洲團(tuán)隊(duì)的研究人員，測(cè)定了一種海草（大葉藻，Zostera marina）的基因組序列，樣本取自芬蘭群島海域。盡管稱為海草，但大葉藻并不是真的草類，而是*淹沒在海洋里的開花植物（或被子植物），一個(gè)古老單子葉植物家族的成員。為了更好地適應(yīng)環(huán)境，植物返回到咸水環(huán)境中，該研究小組將大葉藻的基因組與淡水近緣植物大浮萍進(jìn)行了對(duì)比。浮萍的基因組測(cè)序和分析是由DOE JGI完成的。

在北半球被發(fā)現(xiàn)，大葉藻是*種被*測(cè)序的海洋開花植物，這項(xiàng)工作是通過DOE JGI的科學(xué)項(xiàng)目完成的。作為沿海海洋生態(tài)系統(tǒng)中的基礎(chǔ)性物種，研究人員非常想了解這一植物——引申開來在生態(tài)系統(tǒng)中的其他植物，是如何適應(yīng)氣候變化的。

在適應(yīng)水下生活的過程中，大葉藻獲得了一些基因，可允許它生活在咸水中，但卻失去了一些與陸地植物性狀相關(guān)的基因。該小組很想確定“在大葉藻返回大海后經(jīng)歷重大修改的途徑”。

  一個(gè)陸地（甚至淡水）物種可能經(jīng)受的zui的適應(yīng)。她解釋說，大葉藻已修改了其細(xì)胞壁——這是更*的海藻樣特征。并修改了與光傳感、植物防御信號(hào)、傳粉系統(tǒng)和內(nèi)部水平衡調(diào)節(jié)相關(guān)的基因。大葉藻失去了紫外線保護(hù)和各種揮發(fā)物（包括萜類，有很多應(yīng)用的烴類，可作為*燃料的另一替代源）生產(chǎn)相關(guān)的基因。

淡水和咸水植物基因組的比較

該研究小組比較了大葉藻和浮萍的基因組，浮萍是zui簡(jiǎn)單的一種開花植物，是已經(jīng)測(cè)序的、與Zostera marina親緣關(guān)系z(mì)ui近的植物。他們注意到，由于對(duì)淡水或陸地條件的適應(yīng)，細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)相關(guān)的基因有所差異。例如，浮萍之類的植物似乎失去了幫助植物將水保存在細(xì)胞壁中的基因，而大葉藻則重新獲得了這些基因，以更好地應(yīng)對(duì)退潮時(shí)的滲透脅迫。

專家這樣描述影響大葉藻的變化：它們已經(jīng)重新改造了自己。雖然多年來，這已知是生化變化，但是，產(chǎn)生這些硫酸多糖用于細(xì)胞壁基質(zhì)的根本途徑，與低甲基化果膠（大葉藻素）的擴(kuò)張相結(jié)合，已被科學(xué)家們闡明，并且它們帶有強(qiáng)大負(fù)電荷的本質(zhì)，被認(rèn)為有助于保護(hù)細(xì)胞免于滲透脅迫。作物育種家可能會(huì)受益于‘這些植物如何進(jìn)化出了耐鹽性’的見解。

隨著大葉藻草甸從阿拉斯加延伸至加利福尼亞，從白海到葡萄牙南部，Olsen指出，這些生態(tài)系統(tǒng)給研究人員提供了“一個(gè)天然實(shí)驗(yàn)”，來研究植物對(duì)溫暖或寒冷水域、以及耐鹽、海洋酸化和光的快速適應(yīng)。

了解關(guān)于生態(tài)-進(jìn)化相互作用的更多信息，也與基因組學(xué)為基礎(chǔ)的早期預(yù)警指標(biāo)的發(fā)展有關(guān)，可能預(yù)示著海草生態(tài)系統(tǒng)崩潰。雖然大葉藻是沿海海洋生態(tài)系統(tǒng)功能中的關(guān)鍵角色，并被認(rèn)為是“海洋的肺”，它們也瀕臨著滅絕。據(jù)估計(jì)，*有近三分之一的大葉藻草甸被徑流破壞進(jìn)入海洋，從而降低了它們作為碳匯的潛在能力。因此，研究大葉藻的適應(yīng)能力，是協(xié)助保護(hù)工作刻不容緩的事情。

在過去的2015年里，有多種植物的基因組序列得以測(cè)序。

青稞

*青稞基因組圖譜由我國科學(xué)家正式繪制成功，研究成果揭示了青稞的高原適應(yīng)性機(jī)制，解讀其起源、馴化及栽培選育過程。

鐵皮石斛

研究人員稱，他們繪制出了鐵皮石斛的*張基因組草圖，闡明了重要的中國傳統(tǒng)蘭花草的生物學(xué)。

菠蘿

通過對(duì)菠蘿基因組進(jìn)行測(cè)序，福建農(nóng)林科技大學(xué)等處的科學(xué)家們，正在研究“使多汁的菠蘿植物能夠生長在缺水環(huán)境”的基因和遺傳途徑。這一新的研究結(jié)果，對(duì)禾草植物的復(fù)雜進(jìn)化歷史，打開了一個(gè)新窗口，如高粱和水稻，它們與菠蘿共有一個(gè)遙遠(yuǎn)的祖先。

棗椰樹

研究人員確定了棗椰樹基因組中遺傳變化的圖譜。他們還確定了中東棗椰樹和北非地區(qū)棗椰樹之間的遺傳差異，這個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)闡明了*以來的棗椰樹進(jìn)化問題。

紅花苜蓿

研究人員進(jìn)行了紅花苜蓿DNA的測(cè)序和組裝，可幫助育種者改善這種重要飼料作物的有益性狀。