北京林业大学董文攀研究组解析木犀科早期演化历史

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解析生物演化历史是生物多样性领域的核心问题之一。长时间的演化和诸如古杂交/基因流、古多倍化和不完全谱系分选等复杂的进化因素导致解析类群早期演化历史比较困难，是系统发生领域的研究难点和重点。

4月25日，北京林业大学董文攀研究组在BMC Biology发表了题为“Phylogenomic approaches untangle early divergences and complex diversifications of the olive plant family”的研究论文，揭示了木犀科早期的演化历史，厘清了复杂进化因素在谱系分化过程中的作用和意义。

木犀科物种具有重要的生态和经济价值，包括许多重要的药用植物、香料植物、油料植物以及观赏植物。木犀科（Oleaceae）含5个族[胶核木族（Myxopyreae）、雪柳族（Fontanesieae）、连翘族（Forsythieae）、素馨族（Jasmineae）和木犀榄族（Oleeae） 25个属约600个物种（有分类系统认为含28个属，约700种），木犀榄族进一步分为4个亚族。目前，木犀科早期的演化历史仍然不明。

研究者在世界范围内对木犀科物种进行广泛取样，利用高通量测序的方法共获取180个样品的叶绿体基因组、核SNP和大量单拷贝核基因的数据。采用系统发育基因组学的方法，构建了木犀科属间的系统发育关系，重点解决了木犀科族间和亚族的演化历史。

图1. 木犀榄族与茉莉族和连翘族基因组的共线性分析

研究结果表明，木犀科早期演化过程中发生了不完全谱系分析、古杂交/基因流和古多倍化事件，并且木犀科各个大的谱系间存在异质性的进化速率。古杂交/基因流是造成木犀科五个族之间系统发育信号冲突的主要原因；而不完全谱系分选和古基因流共同造成了木犀榄族四个亚族之间的系统发育关系冲突。研究结果进一步表明，木犀榄族是古多倍体起源，其母本是茉莉族或者是与茉莉族呈姊妹群关系的 “幽灵谱系”（ghost lineage），其父本是连翘族。

图2. 木犀科早期演化模型，包含古老遗传渗入、多倍化和不完全谱系分选等进化过程

北京林业大学董文攀博士为第一作者兼通讯作者，中国中医科学院中药资源中心孙嘉惠博士和美国史密森研究院文军教授为共同通讯作者，中国科学院植物研究所周世良研究员和北京林业大学张志翔教授在研究过程中提供了重要指导和帮助。该项目得到中国中医科学院科技创新工程重大攻关项目和科技部科技基础资源调查专项的共同资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1186/s12915-022-01297-0