近日,项俊教授以通讯作者身份在国际重要期刊Journal of Integrative Plant Biology(中科院一区)在线发表了题为“Angiosperm-wide analysis of fruit and ovary evolution aided by a new nuclear phylogeny supports association of the same ovary type with both dry and fleshy fruits” 的研究论文。
被子植物产生果实,其果皮保护种子发育免受外部不良环境影响。果实的多种形态也促进了种子传播,提高了被子植物的扩散与适应性。被子植物有60多个目,约400个科,而且若干较常见的果实类型广泛分布在多个目和科中。研究和认识被子植物果实和子房的演化历史依赖可靠的物种系统关系,而这些系统关系直到近几年还存在一些不确定部分。近年来分子系统发育研究方法的进展,为被子植物多个目和科之间系统关系与果实演化分析提供了良好机缘。
该研究整合了被子植物61个目 (覆盖目水平95%的物种多样性) 和231个科502个代表性物种的转录组与基因组数据,鉴定出1700多个低拷贝直系同源基因,并用这些基因序列构建被子植物科及以上水平高支持率的系统发育树。基于这一高度支持的系统发育树,该研究进一步探究了被子植物果实和子房演化的历史。简而言之,有些肉果 (如浆果) 跟特异干果 (蒴果) 在进化和发育上具有较近的亲缘关系,而跟其他肉果的关系则较远。这些关系较近的肉果与干果之间的差别在发育上出现得较晚,在进化历史上大多也是发生在科内的物种之间。此外,内外因素共同促进了果实多样化进程,利于被子植物适应环境。果实演化另一个可能的促进因素为动物作用,特别是动物对种子传播的影响。
宾夕法尼亚州立大学马红教授为论文的共同通讯作者。我院教师董洪进和陈红亿参与了研究工作。该研究得到了国家自然科学基金、复旦大学遗传工程国家重点实验室项目、宾夕法尼亚州立大学的共同资助。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jipb.13618