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张国进博士综述被子植物核基因系统发育组学和进化研究进展

发布人:日期:2024年02月05日 12:44浏览数:

被子植物有约30万个物种,是多样性最高的植物类群。高度多样的被子植物在地质历史上突然大量地出现困扰了包括达尔文在内的许多进化生物学家,被达尔文称为“恼人的谜题”,被子植物的进化历史和多样化过程也吸引了大量研究者的兴趣。现存被子植物在形态、生理、生态性状上有着广泛的变异,这些性状的演化可能对被子植物的多样化起到了重要的作用。因此,研究被子植物的进化历史和重要性状的演化过程对理解被子植物多样化有重要意义,是进化生物学研究的重要方向。而这些研究需要基于解析度高的系统发育树。前人使用质体基因或基因组很好地厘清了的被子植物的母系遗传历史,而基于双亲遗传的核基因的系统发育研究能够追述被子植物更全面的进化历史。近年来,通过基因组或转录组数据挖掘核基因标记来重建被子植物进化历史的系统发育基因组学研究进展迅速。基于这些核基因系统发育组学框架的后续进化生物学研究,也加深了我们对相应类群的时空演化模式、多样化格局、关键性状演化历史和关键基因的进化等方面的认识。

最近,江南·体育官方网站植物学系新引进的青年教师张国进博士与美国宾夕法尼亚州立大学马红教授在植物学领域知名期刊《Journal of Integrative Plant Biology》(1区,IF2022= 11.4)合作发表了题为“Nuclear phylogenomics of angiosperms and insights into their relationships and evolution”的特邀综述文章。该文总结了近年来被子植物核基因系统发育组学的研究进展,重点讨论了被子植物大分支之间、目之间、部分科之间和科内重要类群的核基因系统发育关系,并与基于质体标记的系统发育结果进行了比较。在核基因系统发育组学的结果中,核心被子植物五大分支的关系已得到稳定的支持;除少数目以外,目间的系统发育关系都得到了很好的解决;部分重要的目,如泽泻目(Alismatales)和杜鹃花目(Ericales)以及重要的大科,如菊科(Asteraceae)、兰科(Orchidaceae)、豆科(Fabaceae)和禾本科(Poaceae)的系统发育也得到了高度的支持;一部分重要的科下等级类群的系统发育关系也得到了很好的解决。其次,该文总结了基于核基因系统发育组学的被子植物时空演化模式和多样化格局分析以及形态、生理、生态性状和相关基因的进化历史研究,这些研究加深了关于被子植物演化历程和多样化成因的认识。另外,该文也探讨了未来被子植物核基因系统发育组学研究需要重点关注的类群和问题(原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jipb.13609)。

张国进老师博士毕业于中国科学院植物研究所,在美国宾西法尼亚州立大学完成博士后,研究领域为植物的系统发育与进化,对菊科和兰科的系统发育与分子进化有较深入的研究,在JIPB, Peer J等期刊发表研究论文10余篇。

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