科研進展
西北高原所在委陵菜屬和金露梅屬的系統(tǒng)發(fā)育研究中取得新進展
核質沖突（Cytonuclear Discordanc）可能是由各種生物模式引起的，例如基因復制、水平基因轉移、不完全譜系分選（ILS）或基因流等。委陵菜屬（Potentilla?L.）和金露梅屬（Dasiphora?L.）都隸屬于薔薇科（Rosaceae Juss.）委陵菜族（Potentilleae Sweet）。委陵菜屬植物約485種，大多分布于北半球溫帶、寒帶、高山地區(qū)或干旱地帶。但是該類群在屬范圍和種的劃分上仍存在許多爭議，這種爭議中的一部分原因歸結于該類群中存在明顯的核質沖突現象。隨著測序技術的發(fā)展，利用全質體基因組可為該類群之間的分類學爭議提供新的見解。
中國科學院西北高原生物研究所青藏高原植物適應與進化研究團隊選擇了19個委陵菜屬和金露梅屬的全質體基因組進行Illumina二代測序，重建了該類群的系統(tǒng)發(fā)育關系，并研究了他們之間的核質沖突關系。研究結果表明，這些質體基因組的結構、GC含量和基因組成都高度保守，包含84個CDS、37個tRNA基因和8個rRNA基因。此外，所有金露梅屬質體基因組的rpl2失去了唯一的內含子。比較基因組分析結果表明，質體大小的差異歸因于LSC區(qū)、SSC區(qū)和IRS區(qū)的長度差異，并且IR區(qū)大部分是保守的，非編碼區(qū)比編碼區(qū)具有更高的差異性。我們篩選了SSR，發(fā)現了7個高度可變位點，可作為潛在的分子標記，在闡明委陵菜屬和金露梅屬的屬間關系上具有一定的參考意義。通過核基因（ITS、ETS）和細胞質基因（質體、線粒體）構建的系統(tǒng)發(fā)育樹，確定了委陵菜屬和金露梅屬的單系性。我們在委陵菜屬中檢測到了核質沖突，這種沖突往往會導致其單系性發(fā)生變化，我們推測可能在其進化過程中發(fā)生了一定程度的種間雜交或不完整譜系分選事件。本研究通過對委陵菜屬和金露梅屬的系統(tǒng)發(fā)育比較分析，為該類群之間的分類學研究奠定基礎。
研究結果以“Comparative and phylogenetic analysis of Potentilla and Dasiphora （Rosaceae） based on plastid genome”為題，于2025年2月10日在BMC Plant Biology（中國科學院二區(qū)Top，IF=4.3）發(fā)表。西北高原所碩士研究生李孝平為第一作者，西北高原所張發(fā)起研究員為通訊作者。該工作得到了第二次青藏高原綜合科學考察研究、青海省重大科技專項、中國科學院戰(zhàn)略生物資源計劃、中國科學院-青海省三江源國家公園聯合研究專項和中國科學院“西部之光”人才培養(yǎng)計劃等項目資助。
委陵菜屬和金露梅屬的質體基因組比較分析
委陵菜屬系統(tǒng)發(fā)育的核質沖突現象
