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葉下珠科藥用植物基因組研究獲新進(jìn)展
作者：朱漢斌   來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)  
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近日，我國(guó)科學(xué)家在葉下珠科藥用植物基因組研究方面取得新進(jìn)展，研究揭示了多次雜交與多倍化事件共同塑造了葉下珠科復(fù)雜的物種形成歷史。相關(guān)成果發(fā)表于《植物學(xué)雜志》（The Plant Journal）。
葉下珠科包含超過(guò)2000個(gè)物種，大部分具有藥用功能。葉下珠科的物種具有多種不同的染色體倍性和復(fù)雜的演化歷史，其中守宮木屬與葉下珠屬的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系復(fù)雜。
該研究對(duì)守宮木屬八倍體藥用植物龍脷葉與葉下珠屬八倍體藥用植物油柑進(jìn)行了高質(zhì)量（無(wú)塌縮）分型基因組的組裝，其中，龍脷葉基因組共103條染色體，大小為4.88 Gb；油柑基因組共104條染色體，大小為1.82 Gb。此外，并重構(gòu)了已發(fā)表的四倍體物種守宮木和二倍體物種越南葉下珠基因組數(shù)據(jù)，對(duì)相關(guān)類(lèi)群的物種形成歷史進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育、分化時(shí)間估算、Ks分布曲線(xiàn)等分析。
研究表明，在48百萬(wàn)年前，葉下珠科的祖先物種Ancester I（2n=2x=26）分化為二倍體倍性Ancester II（2n=2x=26）和Ancester III（2n=2x=26）。后者約在35 百萬(wàn)年分化為Ancestor-A與Ancestor-B（2n=2x=26），且發(fā)生了雜交多倍化事件，形成了守宮木屬古老的四倍體祖先Ancestor-AB（2n=4x=52），約在30 百萬(wàn)年時(shí)分化為出葉下珠屬多倍體祖先類(lèi)群Ancestor-ASB（2n=4x=52）與守宮木屬多倍體祖先類(lèi)群Sauropus clade（2n=4x=52）。而在后續(xù)的演化進(jìn)程中，葉下珠屬的祖先類(lèi)群發(fā)生了一次同類(lèi)群雜交或自發(fā)多倍化（p-WGD-2），形成了同源異源八倍體物種油柑（2n=8x=104）。
守宮木屬祖先類(lèi)群分化為兩支，一支最終演化為四倍體物種守宮木（2n=4x=52），另一支則經(jīng)歷了分化、雜交多倍化、染色體丟失等，最終演化為現(xiàn)存的非整倍體八倍體物種龍脷葉（2n=8x=103）。
上述研究由廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所特色作物與南藥團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組研究所和華南師范大學(xué)等合作完成，初步揭示了雜交與多倍化事件在葉下珠科形成過(guò)程中的重要作用。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/tpj.16767
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