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      榕屬葉綠體基因組比較研究進展

        葉綠體基因組因其基因組小、突變率和重組率低的特點,近年來被廣泛用于植物系統發育、分子進化、和譜系地理學研究。榕屬(Ficus)作為??频淖畲髮?,又是熱帶雨林的關鍵物種,其系統發育關系還沒有很好的解決,同時榕屬物種具有多樣的生態型,體現了對不同生境的高度適應性。盡管近年來關于榕屬葉綠體基因組的研究有所發展,但是還缺少一個基于較大樣本量的全屬水平的葉綠體基因組的結構變異及系統進化的分析。 

        中國科學院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱版納植物園)協同進化研究組章正仁等對囊括了6個榕亞屬的24種葉綠體基因組進行了全面分析,揭示了基因組中的高變區域以及蛋白編碼基因的選擇進化模式。并進一步結合先前發表的40個榕屬葉綠體基因組,進行了系統發育分析和物種分化時間的估算。結果表明:榕屬葉綠體基因組在結構上具有很高的保守性,鑒定到8個分化熱點區域,為區分近緣種以及群體水平的譜系地理分析提供候選區域。三個蛋白編碼基因(clpPrbcLccsA)受到正選擇作用, 可能有助于不同生活型的榕樹對不同生境的適應,其余蛋白質編碼基因都經歷了純化選擇。同時,基于葉綠體基因組數據構建的系統發育樹為解決榕屬植物的系統發育提供了新的見解。 葉綠體基因組的分化時間估計則與基于核基因的分化時間相似,大約起源于74.5 百萬年前,快速分化于中新世早期至中期,這一時間與中新世早期的全球變暖和中新世氣候適宜期相吻合。 

        相關研究成果以Comparative chloroplast genome analysis of Ficus (Moraceae): Insight into adaptive evolution and mutational hotspot regions為題,發表于植物學期刊Frontiers in Plant Science上。版納植物園協同進化研究碩士研究生章正仁和吉林農業大學楊雪為該論文的共同第一作者,彭艷瓊研究員和高潔副研究員為該論文的共同通訊作者。該研究得到了中國科學院西部之光青年基金項目,云南省基礎研究計劃項目和國家自然科學基金項目的聯合資助。 

        1. 榕屬物種葉綠體基因組系統發育樹 

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