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　　豆科（Leguminosae）是植物界第三大科，約有765屬19500種，也是經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大的科之一。該科植物形態(tài)和習(xí)性高度多樣化，既有一年生小草本，也有草質(zhì)藤本、灌木，更有木質(zhì)藤本和森林群落的建群種。豆科植物為世界廣布，約有88%的種能與根瘤菌共生固氮，在生態(tài)系統(tǒng)功能維持和可持續(xù)農(nóng)業(yè)中占據(jù)重要地位。豆科植物被應(yīng)用于人類生活的諸多方面，包括糧食、油料、飼料、木材、藥品、紡織品、生物制品（如工業(yè)酶）、觀賞和園藝植物等。有數(shù)十種豆科植物被馴化栽培，是重要的植物蛋白質(zhì)來源，在某些地區(qū)甚至是人們僅有的蛋白質(zhì)來源。近20年來，植物分子系統(tǒng)學(xué)取得了重要進(jìn)展，其中國(guó)際豆科系統(tǒng)發(fā)育工作組2017年基于葉綠體matK序列數(shù)據(jù)，構(gòu)建了一棵取樣較全的豆科系統(tǒng)發(fā)育樹，并結(jié)合形態(tài)證據(jù)，提出了6個(gè)亞科的新分類系統(tǒng)。不過，以往的分子系統(tǒng)學(xué)研究或基于少量基因片段，或取樣代表性不足，尚未構(gòu)建豆科高分辨率和支持率的系統(tǒng)發(fā)育框架，制約了這一重要類群及相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的研究。 

　　中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所植物多樣性與基因組學(xué)團(tuán)隊(duì)伊廷雙和李德銖研究組立足國(guó)家重大科學(xué)工程中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)，選取代表豆科全部6個(gè)亞科和97%族，以及豆目其它3個(gè)科的187種（其中151種為新獲?。┑馁|(zhì)體基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析。通過對(duì)編碼區(qū)（PC）、非編碼區(qū)（PN）、編碼區(qū)和非編碼區(qū)串聯(lián)（PCN）3個(gè)基本數(shù)據(jù)集，加上23個(gè)派生數(shù)據(jù)集及6個(gè)系統(tǒng)發(fā)育信號(hào)分析后新建數(shù)據(jù)集的深入分析，獲得了該科具有強(qiáng)統(tǒng)計(jì)支持且基本一致的系統(tǒng)樹，并解析了云實(shí)亞科和蝶形花亞科的早期分支內(nèi)一些長(zhǎng)期存在爭(zhēng)議的深度系統(tǒng)關(guān)系（圖1）。此外，該研究通過豆科幾個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)沖突的系統(tǒng)發(fā)育信號(hào)檢測(cè)和量化（圖2），以及基因樹沖突分析，證實(shí)了其質(zhì)體基因組存在沖突的系統(tǒng)發(fā)育信號(hào)。該研究提出，有些植物類群的質(zhì)體基因組可能存在雙親遺傳和復(fù)雜的進(jìn)化模式，若將整個(gè)質(zhì)體基因組作為獨(dú)立的進(jìn)化單元可能造成錯(cuò)誤的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系推論，分析沖突位點(diǎn)的系統(tǒng)發(fā)育信號(hào)是質(zhì)體系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究中的必要環(huán)節(jié)。該研究重建的具強(qiáng)統(tǒng)計(jì)支持的系統(tǒng)發(fā)育框架為豆科植物的分類、進(jìn)化及多樣化研究奠定了較為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 

　　研究成果以“Exploration of plastid phylogenomic conflict yields new insights into the deep relationships of Leguminosae”為題近日在線發(fā)表于國(guó)際生物系統(tǒng)學(xué)頂級(jí)期刊Systematic Biology (https://doi.org/10.1093/sysbio/syaa013)。此項(xiàng)成果是與加拿大、巴西、美國(guó)和澳大利亞等多國(guó)學(xué)者合作完成的，該研究團(tuán)隊(duì)張榮博士、王銀環(huán)博士和金建軍博士為論文的共同第一作者，伊廷雙研究員和李德銖研究員為共同通訊作者。該研究得到了中國(guó)科學(xué)院B類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（XDB31010000），國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際（地區(qū)）重點(diǎn)合作研究項(xiàng)目（31720103903），以及中國(guó)科學(xué)院重大科技基礎(chǔ)設(shè)施開放研究項(xiàng)目（2017-LSF-GBOWS-02）的支持。 

　　文章鏈接 

圖1 豆科基于質(zhì)體編碼和非編碼區(qū)串聯(lián)數(shù)據(jù)集（PCN）構(gòu)建的最大似然樹 

圖2 豆科基部分支三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的系統(tǒng)發(fā)育信號(hào)分布圖