獼猴桃網狀進化與雜交物種形成機制研究獲進展

2020-12-04 中國科學院

　　獼猴桃是原產我國的重要經濟果樹植物。除了現代農業生產中廣泛馴化育種利用的中華獼猴桃（Actinidiachinensis var. chinensis）和美味獼猴桃（A. chinensis var. deliciosa）兩個類群外，獼猴桃屬植物還包括其他50多個物種共計約76個分類單元。該屬植物在我國具有廣泛的地理分布，擁有極高的物種形態多樣性和相關於不同生態氣候環境的適應能力。獼猴桃為雌雄異株多年生藤本植物。長期以來，種內（間）自然雜交被認為是該屬植物進化和多樣化的主要原動力，但相關種間基因流的動態和方式一直缺乏清晰準確的研究和理解。

　　基於基因組測序和重測序技術，中國科學院華南植物園植物科學研究中心副研究員劉義飛等在研究員黃宏文的指導下與武漢植物園科研人員共同開展研究，對分屬於25個代表性獼猴桃類群的40個研究樣本進行了比較和系統基因組學研究。結果表明，在該屬植物中存在廣泛的網狀雜交基因流。有趣的是，一些獼猴桃類群間存在重複的網狀雜交事件，導致多個雜交後代類群的同時多地出現。在基因組水平清晰解析種間雜交關係的基礎上，科研人員進一步發現大約十個左右的骨幹物種類群（backbone taxa），這些類群起源於最近的快速輻射進化，並作為親本貢獻其他類群的雜交起源與進化。在整體水平，獼猴桃屬植物表現出一種獨特的兩層次網狀進化方式，即快速輻射進化的骨幹物種作為雜交親本促進進一步的網狀基因流導致更多類群的雜交起源，共同形成該屬植物當前豐富的物種表型和遺傳多樣性。 

　　該研究結果不僅使人們對獼猴桃屬植物的多樣化方式與機理有了更深刻的認識，同時也將促進獼猴桃野生雜交種質資源的基因組評價和發掘利用，為獼猴桃產業的可持續健康發展指明了新的方向。該研究得到中科院與國家自然科學基金委相關項目的支持。研究成果已發表在國際期刊New Phytologist上。

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