叶下珠科药用植物基因组研究获新进展

近日，我国科学家在叶下珠科药用植物基因组研究方面取得新进展，研究揭示了多次杂交与多倍化事件共同塑造了叶下珠科复杂的物种形成历史。相关成果发表于《植物学杂志》（The Plant Journal）。

叶下珠科包含超过2000个物种，大部分具有药用功能。叶下珠科的物种具有多种不同的染色体倍性和复杂的演化历史，其中守宫木属与叶下珠属的系统发育关系复杂。

该研究对守宫木属八倍体药用植物龙脷叶与叶下珠属八倍体药用植物油柑进行了高质量（无塌缩）分型基因组的组装，其中，龙脷叶基因组共103条染色体，大小为4.88 Gb；油柑基因组共104条染色体，大小为1.82 Gb。此外，并重构了已发表的四倍体物种守宫木和二倍体物种越南叶下珠基因组数据，对相关类群的物种形成历史进行了系统发育、分化时间估算、Ks分布曲线等分析。

研究表明，在48百万年前，叶下珠科的祖先物种Ancester I（2n=2x=26）分化为二倍体倍性Ancester II（2n=2x=26）和Ancester III（2n=2x=26）。后者约在35 百万年分化为Ancestor-A与Ancestor-B（2n=2x=26），且发生了杂交多倍化事件，形成了守宫木属古老的四倍体祖先Ancestor-AB（2n=4x=52），约在30 百万年时分化为出叶下珠属多倍体祖先类群Ancestor-ASB（2n=4x=52）与守宫木属多倍体祖先类群Sauropus clade（2n=4x=52）。而在后续的演化进程中，叶下珠属的祖先类群发生了一次同类群杂交或自发多倍化（p-WGD-2），形成了同源异源八倍体物种油柑（2n=8x=104）。

守宫木属祖先类群分化为两支，一支最终演化为四倍体物种守宫木（2n=4x=52），另一支则经历了分化、杂交多倍化、染色体丢失等，最终演化为现存的非整倍体八倍体物种龙脷叶（2n=8x=103）。

上述研究由广东省农业科学院作物研究所特色作物与南药团队联合华南农业大学、南京林业大学、中国农业科学院农业基因组研究所和华南师范大学等合作完成，初步揭示了杂交与多倍化事件在叶下珠科形成过程中的重要作用。

相关论文信息：https://doi.org/10.1111/tpj.16767