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　　自然雜交和多倍化是物種形成和演化的重要驅(qū)動(dòng)力，尤其對(duì)于被子植物，其導(dǎo)致的網(wǎng)狀進(jìn)化對(duì)基于二叉分枝理論的“生命之樹(shù)”提出了挑戰(zhàn)。然而，在全基因組水平解析植物網(wǎng)狀演化的研究案例缺乏，究其原因在于具有全基因組序列的物種在屬、科級(jí)水平的覆蓋度與代表性不足。 

　　罌粟屬植物因其重要的藥用、經(jīng)濟(jì)和觀賞價(jià)值而備受關(guān)注，目前該屬植物已經(jīng)發(fā)表3個(gè)高質(zhì)量基因組物種。其中，鴉片罌粟（Papaver somniferum）和渥美罌粟（Papaver setigerum）的形成涉及多倍化過(guò)程。該研究以三種罌粟屬植物基因組為基礎(chǔ)，結(jié)合亞基因組分型技術(shù)，對(duì)罌粟屬植物的多倍體起源進(jìn)行了細(xì)致的解析。研究發(fā)現(xiàn)，罌粟屬植物的多倍化事件并非已經(jīng)報(bào)道的簡(jiǎn)單的全基因組加倍，而是涉及復(fù)雜的網(wǎng)狀異源多倍化（圖1A-D）。此外，研究人員還利用LTR插入時(shí)間估計(jì)了各個(gè)物種的形成時(shí)間并進(jìn)一步推斷了物種形成過(guò)程（圖1E，圖2）。 

　　基于該研究提出的基因組網(wǎng)狀演化模型，STORR（嗎啡合成的關(guān)鍵基因）的融合事件最有可能發(fā)生在A和C的祖先中，甚至最早可能發(fā)生于這個(gè)物種復(fù)合體的最近共同祖先中，并通過(guò)雜交方式傳入鴉片罌粟和渥美罌粟的基因組中（圖2）?？傮w而言，該研究不僅對(duì)于理解網(wǎng)狀演化在生物多樣化中的作用具有重要意義，還對(duì)理解嗎啡生物合成途徑的演化具有意義。 

　　近日，中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所、山東省農(nóng)科院和于默奧大學(xué)等單位的研究團(tuán)隊(duì)合作，在國(guó)際知名期刊Nature Communications在線發(fā)表了題為Subgenome-aware analyses suggest a reticulate allopolyploidization origin in three Papaver genomes的研究論文。中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所極小種群野生植物綜合保護(hù)團(tuán)隊(duì)保護(hù)園藝學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)新專題組博士研究生張仁綱、山東省農(nóng)科院博士后魯朝霞、源宜基因李光遠(yuǎn)為論文的共同第一作者。中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所馬永鵬研究員、山東省農(nóng)科院賈凱華博士和瑞典于默奧大學(xué)趙偉博士為論文的共同通訊作者。該工作還包含來(lái)自北京化工大學(xué)、濟(jì)南大學(xué)、石家莊人民醫(yī)專、揚(yáng)益信孚（濟(jì)南）生物科技有限公司、山東省林草種質(zhì)資源中心、北京林業(yè)大學(xué)等合作者的貢獻(xiàn)。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2022YFF1301702)、云南省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（202001AS070019）、中科院西部之光及山東省農(nóng)科院創(chuàng)新工程及瑞典研究理事會(huì)等項(xiàng)目的資助。 

　　文章鏈接 

圖1 罌粟屬物種亞基因組的起源和演化 

圖2 罌粟屬物種的網(wǎng)狀異源多倍化模型以及STORR基因的演化