m.quanpro.cn
華南植物園在棕櫚科屬級(jí)層面系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究獲進(jìn)展
近年來，系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)(Phylogenomics)的廣泛應(yīng)用為眾多疑難生物類群系統(tǒng)關(guān)系的解析提供了極大幫助，進(jìn)一步深化了人們對(duì)于“生命之樹”(Tree of Life)的理解與認(rèn)識(shí)。對(duì)于被子植物(有花植物)類群，大量系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究的開展使得目與科級(jí)水平的系統(tǒng)關(guān)系不斷解析并逐漸穩(wěn)定，然而對(duì)于科下屬級(jí)水平的研究還存在較大欠缺，尤其對(duì)于被子植物中的一些大科，目前相關(guān)研究主要集中于對(duì)亞科與族水平的代表類群取樣，在屬級(jí)層面廣泛取樣的研究還較少，尤其對(duì)于大科類群在屬級(jí)層面近乎全面取樣的研究還鮮見報(bào)道。因此，對(duì)被子植物大科類群在屬級(jí)層面進(jìn)行深入的系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究依然是探討被子植物“生命之樹”的重要內(nèi)容。
棕櫚科(Arecaceae)隸屬于被子植物單子葉鴨跖草分支(Commelinid monocots)，包含約181屬2600余種，是具有重要經(jīng)濟(jì)、文化及生態(tài)價(jià)值的大科。該科數(shù)百個(gè)物種在全球不同地區(qū)作為人類食物、生產(chǎn)原料或藥材等廣泛使用，該科類群也因普遍具有優(yōu)良的園藝觀賞價(jià)值在全世界尤其熱帶亞熱帶地區(qū)大量栽培。此外，該科超過90%的物種分布于熱帶雨林地區(qū)，亦是探討熱帶雨林生物多樣性起源演化問題的理想對(duì)象。由于該科社會(huì)關(guān)注度高，長(zhǎng)期以來吸引了眾多研究者的關(guān)注，關(guān)于該科類群的系統(tǒng)分類學(xué)研究長(zhǎng)期且持續(xù)開展，不斷增進(jìn)人們對(duì)該科類群在系統(tǒng)演化及分類學(xué)等方面的認(rèn)識(shí)，然而到目前為止該科在族層面的系統(tǒng)發(fā)育框架依然未能得到很好解決，屬級(jí)層面系統(tǒng)關(guān)系的解析更是如此。
中國(guó)科學(xué)院華南植物園葛學(xué)軍研究員與華南農(nóng)業(yè)大學(xué)姚綱博士、英國(guó)邱園William J. Baker博士等多家單位研究人員展開合作，基于葉綠體系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究手段，采用葉綠體基因組83個(gè)編碼區(qū)序列聯(lián)合矩陣以及83個(gè)編碼區(qū)序列和22個(gè)非編碼序列聯(lián)合矩陣對(duì)棕櫚科178屬(占該科所有屬的98.3%) 276種的系統(tǒng)關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：(1)基于葉綠體系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)手段能有效解決棕櫚科系統(tǒng)關(guān)系，該科所有5亞科、28族以及絕大部分屬間關(guān)系均得到解決并獲得了很高支持;2)增加部分非編碼區(qū)序列數(shù)據(jù)能有效提高棕櫚科眾多節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系解析度;(3)參考所得葉綠體系統(tǒng)發(fā)育框架，棕櫚科目前所界定的亞科、族以及眾多亞族均獲得了支持，但該科之中最大的族檳榔族(Areceae)之中多個(gè)亞族的單系性未能獲得支持，有待進(jìn)行新的分類處理;(4)對(duì)于棕櫚科中目前在亞族水平尚未進(jìn)行分類處理的多個(gè)屬，其系統(tǒng)位置得以確定，為其在亞族水平的分類處理提供了系統(tǒng)發(fā)育依據(jù);(5)將本研究所得棕櫚科葉綠體系統(tǒng)發(fā)育框架與前人已報(bào)道的該科核基因系統(tǒng)發(fā)育框架相比，該科之中眾多節(jié)點(diǎn)關(guān)系高度一致，但同時(shí)在族、亞族及屬等層面也有不少節(jié)點(diǎn)存在明顯的核-質(zhì)沖突(Nuclear-plastid discordance)現(xiàn)象，初步推測(cè)可能與雜交(Hybridization)或不完全譜系分選(Incomplete lineage sorting)等進(jìn)化事件有關(guān)。
該項(xiàng)目基于對(duì)棕櫚科在屬級(jí)層面近乎全面的取樣并采用葉綠體系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)分析，獲取了該科在屬級(jí)層面系統(tǒng)關(guān)系得到高度解析的系統(tǒng)發(fā)育框架，增進(jìn)了對(duì)該科類群“生命之樹”的理解，為該科在后續(xù)的分類學(xué)、生物地理學(xué)及生物多樣性起源演化等方面的研究提供了堅(jiān)實(shí)的系統(tǒng)發(fā)育框架，亦為從近乎全屬層面進(jìn)行取樣對(duì)被子植物大科類群開展系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)分析提供了案例參考。
相關(guān)研究成果發(fā)表在BMC Biology雜志上。該項(xiàng)目得到了中國(guó)科學(xué)院B類先導(dǎo)專項(xiàng)”、中國(guó)科學(xué)院國(guó)際合作計(jì)劃，以及中國(guó)科學(xué)院生物資源計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：https://rdcu.be/c665m
| 版權(quán)聲明： 1.依據(jù)《服務(wù)條款》，本網(wǎng)頁發(fā)布的原創(chuàng)作品，版權(quán)歸發(fā)布者（即注冊(cè)用戶）所有；本網(wǎng)頁發(fā)布的轉(zhuǎn)載作品，由發(fā)布者按照互聯(lián)網(wǎng)精神進(jìn)行分享，遵守相關(guān)法律法規(guī)，無商業(yè)獲利行為，無版權(quán)糾紛。 2.本網(wǎng)頁是第三方信息存儲(chǔ)空間，阿酷公司是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者，服務(wù)對(duì)象為注冊(cè)用戶。該項(xiàng)服務(wù)免費(fèi)，阿酷公司不向注冊(cè)用戶收取任何費(fèi)用。 名稱：阿酷（北京）科技發(fā)展有限公司 聯(lián)系人：李女士，QQ468780427 網(wǎng)絡(luò)地址：www.arkoo.com 3.本網(wǎng)頁參與各方的所有行為，完全遵守《信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)保護(hù)條例》。如有侵權(quán)行為，請(qǐng)權(quán)利人通知阿酷公司，阿酷公司將根據(jù)本條例第二十二條規(guī)定刪除侵權(quán)作品。 |