广东鼎湖山森林生态系统国家野外科学观测研究站
新闻公告
鼎湖山站在壳斗科植物的系统基因组学研究中取得进展
作者: 鼎湖山站 更新时间: 2022-03-22

自新生代(Cenozoic)以来,全球气候变化导致北半球森林的组成发生了剧烈的演变。全球壳斗科植物有900多种,是目前北半球落叶阔叶林和常绿阔叶林的建群种,具有重要的生态地位。研究壳斗科物种多样性的形成过程和驱动机制,对我们理解北半球森林生态系统的演化具有重要的意义。

由鼎湖山站王宝生研究员和杜克大学Paul S. Manos教授领导的研究团队,利用系统基因组学和群体遗传学研究方法揭示了壳斗科植物的系统发育关系、分化历史以及种间杂交的遗传效应。研究发现,壳斗科植物从白垩纪末期以来经历了多次快速分化。综合分析形态特征的演化模式、种子传播者出现时间以及古气候数据,证实了响应环境变化的性状创新和动植物的协同进化是壳斗科物种多样性产生的重要推动力。研究还发现,壳斗科植物物种间发生过频繁的古杂交事件,导致核基因树与叶绿体基因树之间存在强烈的冲突。进一步通过单倍型分析与基因功能注释,证实了古杂交事件导致的基因渐渗具有重要的适应性意义。

该研究揭示了关键性状创新和种间杂交在壳斗科物种进化过程中的重要作用,为理解北半球森林的演化规律提供了重要参考。相关研究成果以“Phylogenomic analyses highlight innovation and introgression in the continental radiations of Fagaceae across the Northern Hemisphere”为题,在国际主流期刊Nature Communications(IF2020=14.9)上发表。鼎湖山站周标峰博士、袁帅博士、杜克大学Andrew A. Crowl博士为本文的共同第一作者,鼎湖山站王宝生研究员和杜克大学Paul S. Manos教授为本文的共同通讯作者,鼎湖山站康明研究员参与了该项工作。本研究得到了国家自然科学基金和广东省杰出青年基金的资助。论文链接https://www.nature.com/articles/s41467-022-28917-1


图1壳斗科植物的系统发育关系与分化历史


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