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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)動力，尤其對于被子植物，其導致的網(wǎng)狀進化對基于二叉分枝理論的“生命之樹”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)濟和觀賞價值而備受關(guān)注，目前該屬植物已經(jīng)發(fā)表3個高質(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)，對罌粟屬植物的多倍體起源進行了細致的解析。研究發(fā)現(xiàn)，罌粟屬植物的多倍化事件并非已經(jīng)報道的簡單的全基因組加倍，而是涉及復雜的網(wǎng)狀異源多倍化（圖1A-D）。此外，研究人員還利用LTR插入時間估計了各個物種的形成時間并進一步推斷了物種形成過程（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)生于這個物種復合體的最近共同祖先中，并通過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，還對理解嗎啡生物合成途徑的演化具有意義。 

　　近日，中國科學院昆明植物研究所、山東省農(nóng)科院和于默奧大學等單位的研究團隊合作，在國際知名期刊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。中國科學院昆明植物研究所極小種群野生植物綜合保護團隊保護園藝學與種質(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、源宜基因李光遠為論文的共同第一作者。中國科學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趙偉博士為論文的共同通訊作者。該工作還包含來自北京化工大學、濟南大學、石家莊人民醫(yī)專、揚益信孚（濟南）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)大學等合作者的貢獻。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃(2022YFF1301702)、云南省自然科學基金重點項目（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等項目的資助。 

　　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