买麻藤类植物全基因组破译

近日，由深圳市中国科学院仙湖植物园，中科院中-非联合研究中心、武汉植物园、植物研究所，英国皇家植物园邱园等10余家国内外知名院所联合开展的“裸子植物——买麻藤全基因组计划”取得重要进展。

裸子植物和被子植物的起源、分歧及演化，是现代植物学科的基础热点领域。现存35万余种种子植物被分成苏铁类、松柏类、银杏、买麻藤类（裸子植物）和有花植物（被子植物）五大类。其中，买麻藤类植物因其独有的形态特征以及历史研究背景，一直受到世界植物学家的广泛关注。据目前认识，现代买麻藤类植物的出现始于早白垩纪，伴随着冈瓦纳古陆的分离，以现今非洲（主要在西非）为起源中心，逐步形成了洲际间断分布的物种多样性格局。一个多世纪来，科学界对买麻藤类植物的系统分类地位持续争论，不同假说层出不穷，迄今仍未有定论，号称“百年之争”。

项目组通过对接近4.5G的买麻藤（G. montanum）进行了全基因组测序组装，同时结合转录组数据，对现今已发表的17种代表性陆地植物进行了全基因组比较及相关分析。研究发现，买麻藤的基因组特征显著区别于其他已发表的种子植物类群（针叶树、银杏、被子植物），其在内含子、重复序列进化等特征上，与现存最古老的被子植物无油樟“相似”。此外，买麻藤在种子植物保守功能基因集合（现存种子植物共享）上呈现出非常古老的状态，暗示其并未发生剧烈的家族扩张和收缩。

该研究从基因组层面全面分析并呈现了买麻藤独有的“特质”，有助于对种子植物共同祖先的特定基因组特征进行推演和讨论，同时也对目前作为针叶树（Conifers）姐妹群的假说（Gnepine，Gnecup or Gnetifer）提供了新的思考和视角，暗示种子植物早期的演化可能更为复杂。

相关研究成果以封面长文的形式发表在《自然-植物》上。

基于现有种子植物系统关系的各个代表分支的基因组特征及产生原因