施季森教授团队联合华大基因全球首次破译鹅掌楸基因组 | 《Nature》子刊

近日，南京林业大学施季森教授团队联合华大基因，在国际顶级学术期刊《Nature Plants》上，在线发表题为《Liriodendron genome sheds light on angiosperm phylogeny and species-pair differentiation》的论文（点击“阅读原文”可查看）。

鹅掌楸（Liriodendron chinense）俗名“马褂木”，属国家二级珍稀保护树种，树形美观、材质优良、应用广泛，是我国重要的用材树种和园林景观。本研究首次完成了木兰类物种中国鹅掌楸的基因组组装、从全基因组水平解析被子植物的系统演化，确定了以鹅掌楸为代表的木兰类植物在被子植物中的演化地位；基于中国鹅掌楸与北美鹅掌楸的群体分析，解析了鹅掌楸属物种的群体多态性以及遗传结构。该成果对于深入了解珍稀物种鹅掌楸的进化和遗传，开展功能基因鉴定、重要性状的分子调控网络和基于基因组的选择育种等方面的研究，均具有十分重要的理论和应用价值。

木兰类植物是主要被子植物（Mesangiospermae），即核心被子植物中较早演化出来的一支，对于理解被子植物的演化具有非常重要的意义。本研究首次基于全基因组研究，从分子水平揭示了鹅掌楸为代表的木兰类植物形成于单、双子叶植物分化之前。这一研究结果为解决长期困扰学术界关于木兰类植物、双子叶植物与单子叶植物之间的演化关系的争议，提供了新的重要证据。

本研究还对东亚-东部北美洲际间断分布的中国鹅掌楸和北美鹅掌楸的群体演化、种内多样性和种间遗传分化模式等进行了全基因组水平的研究。结果显示，与北美鹅掌楸相比分布于中国的鹅掌楸具有更高的遗传多样性。通过历史种群演化动态回溯研究发现，中国境内东西走向的高山峻岭聚集的复杂地形地貌，可能为第四纪冰川时期分布于中国的鹅掌楸提供了更有利的避难所生境，保存了较高的遗传多样性。本研究成果的发表，对于中国鹅掌楸野生种质资源保护、利用、开发及育种提供了重要依据。

论文以南京林业大学林学院陈金慧教授为第一作者，林学院郝兆东博士和华大基因光宣敏、赵辰曦为并列第一作者；施季森教授为第一通讯作者，陈金慧教授、南京大学杨四海教授、华大基因副总裁刘娜博士为并列通讯作者。

本研究工作得到国家高技术研究发展计划、江苏省重点研发计划、江苏林业局基金、国家重点基础研究发展计划和中国自然科学基金的资助和支持。

华大基因为研究工作提供了整体的测序和信息分析服务。此外，研究的合作单位还包括南京大学、美国佐治亚大学、美国杰克逊基因组医学实验室、美国加利福利亚大学、湖北省林业厅林木种苗管理总站、中国科学院植物研究所及德国弗莱堡大学等。

该研究论文的发表，体现了南京林大近年来人才队伍建设成就，也是南京林大科研实力的有力彰显。

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