买麻藤类植物全基因组破译

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买麻藤类植物全基因组破译

2018.2.02

　　近日，由深圳市中国科学院仙湖植物园，中科院中-非联合研究中心、武汉植物园、植物研究所，英国皇家植物园邱园等10余家国内外知名院所联合开展的“裸子植物——买麻藤全基因组计划”取得重要进展。

　　裸子植物和被子植物的起源、分歧及演化，是现代植物学科的基础热点领域。现存35万余种种子植物被分成苏铁类、松柏类、银杏、买麻藤类（裸子植物）和有花植物（被子植物）五大类。其中，买麻藤类植物因其独有的形态特征以及历史研究背景，一直受到世界植物学家的广泛关注。据目前认识，现代买麻藤类植物的出现始于早白垩纪，伴随着冈瓦纳古陆的分离，以现今非洲（主要在西非）为起源中心，逐步形成了洲际间断分布的物种多样性格局。一个多世纪来，科学界对买麻藤类植物的系统分类地位持续争论，不同假说层出不穷，迄今仍未有定论，号称“百年之争”。

　　项目组通过对接近4.5G的买麻藤（G. montanum）进行了全基因组测序组装，同时结合转录组数据，对现今已发表的17种代表性陆地植物进行了全基因组比较及相关分析。研究发现，买麻藤的基因组特征显著区别于其他已发表的种子植物类群（针叶树、银杏、被子植物），其在内含子、重复序列进化等特征上，与现存最古老的被子植物无油樟“相似”。此外，买麻藤在种子植物保守功能基因集合（现存种子植物共享）上呈现出非常古老的状态，暗示其并未发生剧烈的家族扩张和收缩。

　　该研究从基因组层面全面分析并呈现了买麻藤独有的“特质”，有助于对种子植物共同祖先的特定基因组特征进行推演和讨论，同时也对目前作为针叶树（Conifers）姐妹群的假说（Gnepine，Gnecup or Gnetifer）提供了新的思考和视角，暗示种子植物早期的演化可能更为复杂。

　　相关研究成果以封面长文的形式发表在《自然-植物》上。