金粟蘭目基因組信息被揭示 或可助解開達爾文“惱人之謎
科技日報訊 (記者頡滿斌)11月26日,《自然·通訊》在線發表了來自蘭州大學劉建全團隊的文章《四川金粟蘭基因組揭示被子植物早期分化曆程》,填補了核心被子植物最後一個主要分枝——金粟蘭目的基因組信息,並對被子植物的早期演化曆程提供了更為翔實的證據。
被子植物是地球上分布範圍最廣、多樣化最高、shiyingxingzuiqiangdelushengzhiwuleiqun,jidadiyingxiangleqitashengwuleiqundeyanhuajincheng。raner,youyubeizizhiwuzaizaoqijinglilekuaisudefushejinhua,qineibuyanhuaguanxichichiweibeijiejue,zheyiwentiyebeichengweidaerwende“惱人之謎”。
目前被子植物被劃分為無油樟目、睡蓮目、木蘭藤目和核心被子植物。無油樟目、睡蓮目、木蘭藤目是被子植物的基部類群,係統發育關係相對穩定,而核心被子植物包含了約99.95%的被子植物,又可被劃分為雙子葉、單子葉、木蘭類、金魚藻目和金粟蘭目5大類群,它們之間的演化關係一直存在爭議。
近年來,隨著各類群代表物種的全基因組測序相繼完成,其各自的進化曆程均有了可靠的證據。劉建全團隊在2020nianshoucibaodaolejinyuzaoheqianshidejiyinzu,zhengminglehexinbeizizhiwuneibucunzaiguangfandebuwanquanpuxifenxuanhezajiaoshijianshidaozhishuxingchongtudezhuyaoyuanyin。danshijinsulanmuyizhiweiyoujiyinzubaodao,qiyanhualichengyijizhenggehexinbeizizhiwudeyanhuaguochenghaiyoudaishenrufenxi。weici,gaituanduizaiciliyongNanopore、Illumina和Hi-C技術,構建了第一個金粟蘭目植物(四川金粟蘭)的高質量染色體級別基因組,並使用多種分析方法對上述問題進行了深入的闡述。
通過使用多種係統發育基因組學分析,研究團隊進行串聯樹和溯祖樹的構建,同時評估長枝吸引、物wu種zhong選xuan擇ze和he同tong源yuan聚ju類lei方fang法fa等deng的de影ying響xiang,使shi用yong多duo套tao數shu據ju集ji合he和he多duo種zhong分fen析xi方fang法fa,獲huo得de了le高gao可ke信xin度du的de拓tuo撲pu結jie構gou,即ji金jin粟su蘭lan目mu和he木mu蘭lan類lei具ju有you最zui近jin的de親qin緣yuan關guan係xi,且qie它ta們men一yi起qi與yu金jin魚yu藻zao目mu+雙子葉植物構成姊妹關係,而單子葉植物是其他所有核心被子植物的姊妹枝。
同時,作者也發現了大量的基因樹或葉綠體樹與物種樹不一致的情況,因此著重評估了不完全譜係分選(ILS)和雜交事件對此衝突的貢獻。
此外,本研究還鑒定了四川金粟蘭獨有的一次WGD事件,同時5大核心被子植物分枝的加倍事件都不共享;鑒定了花發育相關的基因家族,解析了其特有花器官的可能形成原因;鑒定了萜類合成和木質部形成相關的基因家族,為今後研究其簡單木質部形成和萜類物種合成通路演化提供了基礎。
該(gai)研(yan)究(jiu)報(bao)道(dao)了(le)高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)四(si)川(chuan)金(jin)粟(su)蘭(lan)基(ji)因(yin)組(zu),填(tian)補(bu)了(le)核(he)心(xin)被(bei)子(zi)植(zhi)物(wu)金(jin)粟(su)蘭(lan)目(mu)的(de)基(ji)因(yin)組(zu)信(xin)息(xi),並(bing)通(tong)過(guo)多(duo)種(zhong)分(fen)析(xi)策(ce)略(lve)和(he)方(fang)法(fa),深(shen)入(ru)揭(jie)示(shi)了(le)核(he)心(xin)被(bei)子(zi)植(zhi)物(wu)間(jian)的(de)複(fu)雜(za)演(yan)化(hua)曆(li)程(cheng)。該(gai)成(cheng)果(guo)對(dui)於(yu)早(zao)期(qi)被(bei)子(zi)植(zhi)物(wu)的(de)起(qi)源(yuan)、輻射進化以及適應性演化提供數據支撐和理論基礎。
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