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Nat. Commum. 深圳仙湖植物园刘阳课题组使用基因捕获技术重建藓类系统
发布人:admin    发布时间:2019-04-02

古老或经历快速辐射的类群是生命之树重建中的难点。系统发育基因组学为重建这些类群的系统发育关系提供了机会,但其发展受制于如何快速、低成本的获得大量的基因组数据。2019年4月2日,深圳仙湖植物园刘阳课题组与美国康涅狄克大学Bernard Goffinet教授合作在《Nature Communications》杂志在线发表了题为“Resolution of the ordinal phylogeny of mosses using targeted exons from organellar and nuclear genomes”的研究论文。该研究使用基因捕获技术获得了藓类植物线粒体、叶绿体、核三套基因组数据,成功地在目级水平上重建了藓类的系统(图1)。

藓类是一古老的植物类群,起源于距今约4亿年前的泥盆纪,现存1万3千余种。藓类植物形态特征简单,且缺少化石记录,加之进化过程中经历过多次快速辐射事件,使得藓类大尺度的系统发育关系至今没有得到很好的解决。研究人员选取了142种藓类,代表了124属64 科,覆盖了藓类目前所接受的30个目的29个目,使用基因捕获技术获得了每个物种122个质体(40线粒体、82叶绿体)基因和150个单拷贝核基因的数据。系统发育基因组学分析为藓类植物建立了可靠的目级系统框架,解决了一些疑难类群的系统关系,如:黑真藓类Andreaeophytina、皱蒴藓目Aulacomniales、和缺少蒴齿的Gigaspermaceae等,探讨了基因组数据对于解决形态退化藓类位置的重要价值。同时,基于系统发育分析结果,成立了藓类植物一新目——孔雀藓目Hypopterygiales Goffinet ord. nov.。

      该研究首次使用基因捕获技术获得陆地植物一个大类群的三套基因组数据,构建了置信度较高的系统发育树,将促进藓类植物的系统与进化研究,且对其它植物大类群的生命之树重建具有借鉴意义。深圳市中科院仙湖植物园/华大基因研究院刘阳研究员为论文第一作者,Bernard Goffinet教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金面上项目的资助。

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