Page 50 - 《广西植物》2020年第1期
P. 50

4 6                                   广  西  植  物                                         40 卷
   植物]ꎮ Chen et al.(2019)发布了木兰类植物鹅掌                  Moore et al.ꎬ 2010ꎬ 2011ꎻ Yang et al.ꎬ 2015)ꎻZeng
   楸(Liriodendron)基因组ꎬ 使用其 502 个核基因及                 et al.(2017)使用 504 个核基因和溯祖法为 100 种
   溯祖法为 18 种植物构建的进化树ꎬ同样支持拓扑                          植物构建的进化树ꎬ支持“ 檀香目和智利藤目是蔷
   结构[( 真 双 子 叶 植 物ꎬ 单 子 叶 植 物)ꎬ 木 兰 类 植             薇类植物的姊妹群”ꎮ
   物]ꎮ Chaw et al.(2019)发布了另一个木兰类植物                      被子植物的起源及进化一直是植物学界研究
   牛樟(stout camphor tree) 基因组ꎬ使用其 211 个核             和争论的热点ꎮ 在古生物学界ꎬ很长时期内ꎬ被子
   基因为 13 种植物构建的进化树ꎬ支持拓扑结构                           植物的最早化石记录都是白垩纪 125 百万年前ꎬ
   [(真双子叶植物ꎬ木兰类植物)ꎬ单子叶植物]ꎮ Li                        也是最早的真双子叶植物化石记录( Herendeenꎬ
   et al.(2019) 使用2 881种被子植物的质体基因组                   1995)ꎮ Fu et al.(2018) 发现了早侏罗纪地层( 约
   的 80 个基因重建了被子植物高分辨率的系统发                           175 百万年前)中的“ 南京花”ꎬ其具有花萼、花瓣、
   育树ꎬ支持拓扑结构[( 真双子叶植物ꎬ单子叶植                           雌蕊ꎬ有明显的杯托、下位子房上位花、树状的花
   物)ꎬ木兰类植物]ꎮ 从上述已有的研究中ꎬ我们发                          柱ꎬ其种子 / 胚珠确实是被完全包裹着ꎬ子房壁将
   现ꎬ使用核基因串联法建立的进化树基本都支持                             种子与外界完全隔绝ꎬ这都满足了被子植物判断
   拓扑结构[( 真双子叶植物ꎬ木兰类植物)ꎬ单子叶                          标准ꎮ “南京花” 的发现ꎬ将被子植物最早化石记
   植物]ꎬ使用核基因溯祖法、质体和线粒体基因建                            录向前推进了约 5 000 万年ꎬ并填补了被子植物化
   立的进化树基本都支持拓扑结构[( 真双子叶植                            石记录(125 百万年前)与分子钟推算时间(225 百

   物ꎬ单子叶植物)ꎬ木兰类植物]ꎮ                                  万年至 240 百万年前) 之间的“ 侏罗纪空缺” ( Ju ̄
       真双子叶植物内部各目的系统发育关系也存                           rassic gap)(Li et al.ꎬ 2019)ꎮ 目前ꎬ大多数基于系
   在争论(图 1:F-K)ꎬ真双子叶植物除了最基部的                         统进化树的被子植物分化时间估计研究ꎬ都认为
   毛茛目(Ranunculales)、山龙眼目(Proteales)、昆栏              被子植物的起源为三叠纪 225 百万年至 240 百万
   树目(Trochodendrales)、黄杨目(Buxales)和洋二仙              年前( Magallonꎬ 2010ꎻ Smith et al.ꎬ 2010ꎻ Zeng et
   草目( Gunnerales)ꎬ其余的可以分为两类:蔷薇类                     al.ꎬ 2014ꎻ Mandelꎬ 2019)ꎬ这与起传粉作用的核
   植物(Rosids)和菊类植物( Asterids)ꎮ 这两类植物                 心植食性鳞翅目昆虫的起源时间( 约 230 百万年
   的基部有 6 个目的系统发育关系比较混乱ꎬ即五                           前)一致(Zeng et al.ꎬ 2014ꎻ Li et al.ꎬ 2019)ꎮ
   桠果目(Dilleniales)、虎耳草目( Saxifragales)、葡萄               本研究使用超过 5 000 个核基因的核酸及蛋
   目(Vitales)、檀 香 目 ( Santalales)、智 利 藤 目 ( Ber ̄     白序列ꎬ用两种进化树构建方法分析了 88 种被子
   beridopsidales)及石竹目( Caryophyllales)ꎮ Zeng et     植物的系统发育关系( 包括 87 科 58 目)ꎬ并对各
   al.(2017)总结了已经发表的六种主要的拓扑关系                        进化分 支 的 分 化 时 间 进 行 了 估 计 ( 总 流 程 如 图
   (图 1:F-K)ꎬ其中 K 是 APG IV 中所认可的拓扑                   2)ꎮ 为了得到准确可靠的被子植物系统发育进化
   结构ꎮ Moore et al. (2010) 使用 83 个质体基因为              树ꎬ我们对 5 000 多个核基因进行了拆分ꎬ得到了
   86 种植物构建的进化树ꎬ支持“五桠果目是蔷薇类                          包含不同基因数量的多个数据集ꎬ并对各个数据
   植物的姊妹群”ꎻSoltie et al.(2011)使用 17 个基因              集进行系统发育树的构建ꎬ最后比较了所得到的
   串联(包 括 质 体 基 因、 线 粒 体 基 因 和 核 基 因) 为              20 棵系统发育进化树之间的一致性ꎮ
   640 种植物构建的进化树和 Moore et al.(2011) 使
   用质体 IR 序列为 87 种植物构建的进化树ꎬ 支持                       1  材料与方法
   “五 桠 果 目 是 菊 类 植 物 的 姊 妹 群”ꎻ Worberg et
   al.(2007)等使用五个基因组区域序列为 56 种植                      1.1 材料

   物构建的进化树和 Moore et al.(2011)使用质体 IR                    我们收集了 1 个裸子植物( Ginkgo biloba 作为
   序列为 244 种植物构建的进化树ꎬ及 APG IV 都支                     外类群)基因组、43 个被子植物基因组( 主要来自
   持“五桠果目是蔷薇类植物和菊类植物共同的姊                             NCBI 和 PHYTOZOME 数据库)、43 个被子植物已
   妹群”ꎮ 大部分研究都支持“葡萄目和虎耳草目是                           拼 接 转 录 组 ( http: / / www. onekp. com / public _
   蔷薇类植物的姊妹群ꎬ智利藤目、檀香目和石竹目                            data.html ) 及 2 个被子植物 RNA-seq 数据( 其中

   是菊 类 植 物 的 姊 妹 群” ( Worberg et al.ꎬ 2007ꎻ         无叶莲 Petrosavia sakurai 是本研究测序的物种)ꎬ
   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55