四川大學(xué)牽頭在‘被子植物早期演化’研究方面取得重要發(fā)現(xiàn)
被子植物也稱即開花植物，是地球上物種最豐富的植物類群；其早期的快速演化被達(dá)爾文稱為‘討厭之謎’（Abominable mystery），主要分支之間的演化歷史始終存在爭議。被子植物主要為陸生，在早期被子植物中也出現(xiàn)了水生生活的類群。由四川大學(xué)牽頭，與華北理工大學(xué)、哈佛大學(xué)、蘭州大學(xué)的研究人員合作，在《自然－植物》雜志發(fā)表了題為《芡實和金魚藻基因組揭示被子植物早期演化》的論文，對兩種早期演化分支的水生植物代表種：芡實和金魚藻，進(jìn)行了基因組測序，裝配出染色體水平的基因組序列，通過與其它代表性陸生被子植物代表基因組進(jìn)行了深入的比較分析，揭示了被子植物早期的復(fù)雜演化歷史?！蹲匀唬参铩吠诎l(fā)表了評論文章‘揭曉水生被子植物之謎’（Aquatic angiosperm ambiguities answered）。該研究發(fā)現(xiàn)被子植物的五個主要演化分支，金魚藻、睡蓮類（芡實為代表）、木蘭類、單子葉植物和真雙子葉植物，早期都經(jīng)歷了獨立的多倍化事件，芡實最近還經(jīng)歷了一次基因組加倍（圖1）。
利用多個數(shù)據(jù)集和多種方法的構(gòu)樹分析表明，無油樟和睡蓮類依次是其他被子植物的姐妹群，同時推測金魚藻是真雙子葉植物的姐妹群。他們的研究還發(fā)現(xiàn)，除雜交外，不完全譜系篩選可能是早期被子植物輻射分化過程中，引起主要分支之間基因樹、或核基因組-葉綠體基因組系統(tǒng)發(fā)育樹分支關(guān)系不一致的主要原因（圖2）。
這些研究對于闡明被子植物中主要分支的演化次序和生境轉(zhuǎn)變，同時為后續(xù)生命之樹，特別是水生被子植物適應(yīng)性演化、不同類群加倍事件的研究都提供了基本框架。
被子植物是人類大部分食物的來源，并為地球光合作用和碳固定做出了重要貢獻(xiàn)。上述研究對認(rèn)識被子植物早期輻射演化歷史提供了證據(jù)。來自四川大學(xué)的楊勇志（現(xiàn)為蘭州大學(xué)青年研究員）和華北理工大學(xué)的孫朋川是論文的并列第一作者；四川大學(xué)教授劉建全、席禎翔，華北理工大學(xué)教授王希胤、哈佛大學(xué)教授 Charles C. Davis是論文的通訊作者；劉建全教授為該項目的總負(fù)責(zé)人。
https://www.nature.com/articles/s41477-020-0594-6
https://www.nature.com/articles/s41477-020-0607-5
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