芡实和金鱼藻基因组揭示被子植物早期进化

据华北理工大学（生命科学学院供稿）：2月24日，华北理工大学王希胤教授与四川大学、兰州大学以及哈佛大学研究人员共同在《自然-植物》（Nature Plants）杂志上发表题为“芡实和金鱼藻基因组揭示被子植物早期进化（Prickly waterlily and rigid hornwort genomes shed light on early angiosperm evolution）”的论文，对两种水生植物-芡实和金鱼藻-进行了基因组测序，装配出染色体水平的基因组序列，通过与其它代表性陆生植物基因组进行深入比较分析，揭示了被子植物生命之树的关键部分。

被子植物也称开花植物，是地球上种类最繁多物种最丰富的植物类群，其产生和分化是陆生植物发展的重要阶段，但是它们早期分化的系统发育关系仍然不清楚，缺乏完整的基因组以厘清其进化关系。王希胤等人通过研究发现五个主要进化枝，即睡莲、木兰类、单子叶植物、金鱼藻属和双子叶植物，都经历了独立的多倍化事件；同时，利用多个数据集和多种方法的构树分析表明，无油樟和睡莲是其他所有被子植物的姐妹群；这些基因组帮助阐明了包含约35万物种的核心被子植物中的主要分枝关系，并推断金鱼藻是双子叶植物的姐妹群。

被子植物是人类大部分食物的来源，并为地球光合作用和碳固定做出了重要贡献。上述研究对认识被子植物的起源和早期进化做出了重要贡献。《自然-植物》杂志社邀请美国布法罗大学的Victor A.Albert教授和Tanya Renner教授发表了“水生被子植物混乱进化关系的答案（Aquatic angiosperm ambiguities answered）”的评述文章，对上述成果给予了高度评价。

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据中国科学报（高长安）：被子植物是地球上种类最繁多的植物类群，其产生和分化是陆生植物发展的重要阶段，但是它们早期分化的系统发育关系仍然不清楚，并缺乏完整的基因组以厘清其进化关系。四川大学、兰州大学、华北理工大学以及美国哈佛大学的研究人员合作，揭示了被子植物早期进化，相关论文2月25日刊登于《自然—植物》。

该论文的通讯作者之一、华北理工大学教授王希胤告诉《中国科学报》，研究团队对两种水生植物——多刺的芡实和坚硬的金鱼藻，进行了基因组测序，装配出染色体水平的基因组序列，通过与其他代表性陆生植物基因组进行深入比较分析，揭示了被子植物生命之树的关键部分。

“共发现5个主要进化枝，即睡莲、木兰、单子叶植物、松果体和双子叶植物，都经历了独立的多倍化事件。”王希胤介绍，分析表明无油樟和睡莲是其他所有被子植物的姐妹群。这些基因组帮助阐明了包含约35万物种的核心被子植物中的主要分枝关系，并推断金鱼藻是双子叶植物的姐妹群。

专家表示，被子植物是人类大部分食物的来源，该项研究对认识被子植物起源和早期进化史作出了重要贡献。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41477-020-0607-5

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