植物所2018年度重要科研进展之二——确立种子植物五大支系间的进化关系
2019/2/22 12:00:00 中国科学院植物研究所

     现存种子植物包括苏铁类、银杏类、松柏类、倪藤类和被子植物五大支系,其中前四支为裸子植物。裸子植物约占世界森林面积的40%,具有极大的生态和经济价值。然而,裸子植物四大支系间的进化关系以及裸子植物与被子植物的关系一直备受争议。其中,倪藤类(Gnetales)的系统位置是争论的焦点,涉及到“生花学说”等多个重要学说。

     汪小全研究组对裸子植物所有13个科进行了转录组测序,结合被子植物主要支系的基因组数据,采用系统发育基因组学方法,利用1308个直系同源基因,重建了种子植物五大支系间的进化关系。分析结果强烈支持倪藤类是松科植物的姐妹群(倪藤-松假说,Gnepine hypothesis),并发现倪藤类与被子植物具有相似的分子进化速率,可能经历了相同的选择压。

    

     种子植物的深层进化关系

     进一步研究表明,倪藤类与被子植物间发生了分子趋同或同塑进化,导致了以往研究中倪藤类系统位置的巨大争议。

    

     序列变异参数和ML距离

     该研究首次确立了种子植物的深层进化关系及裸子植物的科间关系,为未来相关类群的形态和分子研究提供了进化框架。

     相关成果见于:Proc. R. Soc. B-Biol. Sci., 2018. 285: 20181012

    

    

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