科研成果

2023年7月16日，河南大学生命科学学院尚富德团队在Molecular Ecology Resources（中科院一区TOP，IF=7.7）在线发表科研论文“Phylogenomic and syntenic data demonstrate complex evolutionary processes in early radiation of the rosids”，揭示了被子植物超蔷薇类在早期辐射演化中复杂的进化历程。

超蔷薇类约占所有被子植物的四分之一以上，包含虎耳草目、葡萄目和核心蔷薇类（16个目）。超蔷薇类植物具有显著的形态和生态多样性，包括许多重要的农作物、水果以及林木，具有重要的经济价值与观赏价值。尽管超蔷薇类长期以来一直是系统发育研究的焦点，但一些植物类群的系统位置目前仍存在争议，主要集中在：1）超蔷薇类的基部类群问题；2）COM支系是否为单系以及其归属问题；3）牻牛儿苗目、缨子木目、蒺藜目、桃金娘目和腺椒树目之间的系统发育关系。

该研究首先基于Nanopore和Hi-C测序技术对超蔷薇类虎耳草科代表物种黄水枝进行了高质量组装，获得了该科的第一个参考基因组。通过全基因组加倍事件（WGD）分析，确定黄水枝与葡萄一样，在进化过程中只经历过一次全基因组加倍事件，即核心双子叶植物共同祖先经历的γ古六倍化事件。超蔷薇类植物共线性模块结果表明，在虎耳草目、葡萄目与核心蔷薇类中分别检测到14,675，15,833和21,326个共线性模块，虎耳草目与核心蔷薇类独享1,433个共线性模块，而葡萄目与核心蔷薇类独享990个共线性模块，表明虎耳草目与核心蔷薇类具有更近的亲缘关系。最后，基于被子植物Mega353数据集，从超蔷薇类代表类群中筛选到了122个共享的单拷贝核基因，基于溯祖法和串联法重建了超蔷薇类系统发育树。结果表明，葡萄目应为超蔷薇类植物的基部类群，卫矛目、酢浆草目、金虎尾目（COM分支）并不是单系类群且应归入锦葵类（malvids）分支中，豆类分支（fabids）只包括固氮支系（含豆目、葫芦目、蔷薇目和壳斗目），缨子木目、牻牛儿苗目、桃金娘目和蒺藜目既不属于豆类，也不属于锦葵类。该研究结果与基于细胞质分子标记的被子植物系统发育组（APG IV）的结果出现多处不一致现象，进一步分析表明谱系不完全分选与辐射进化共同造成了这些不一致。

河南大学尚富德团队的刘路贤副教授、2020级硕士研究生陈梦真与美国密西西比州立大学Ryan A. Folk博士为该论文的共同第一作者，浙江大学生命科学学院李攀副教授为论文的通讯作者。河南大学尚富德教授、浙江大学博士生王媚臻、西北农林科技大学赵涛教授以及美国科学院院士、佛罗里达大学Douglas E. Soltis教授为论文的共同作者。该研究得到了国家自然科学基金、河南大学生物学一流学科建设经费的资助。

论文原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1755-0998.13833