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　　隨著越來越多的基因序列被運(yùn)用于系統(tǒng)發(fā)育重建中，基因樹沖突已成為分子系統(tǒng)發(fā)育研究中日益突出的問題，同時也是進(jìn)化生物學(xué)家面臨的重要挑戰(zhàn)?；驑錄_突主要是指物種在不同DNA序列所構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹上，系統(tǒng)學(xué)位置的不一致。已有的研究表明，大量生物類群均存在基因樹沖突現(xiàn)象，如植物類群的殼斗科（Fagaceae）、薔薇科（Rosaceae）、莧科（Amaranthaceae s.l）以及動物類群的兩棲動物（Amphibian）和爬行動物（Gekkonidae）中?；驑錄_突往往會模糊物種間真實(shí)的系統(tǒng)演化關(guān)系，因此，了解造成基因樹沖突的原因，有助于增進(jìn)我們對生物類群進(jìn)化歷史的理解。

　　山茶屬（Camellia）隸屬于杜鵑花目山茶科（Theaceae），為山茶科的模式屬，同時也是山茶科中最大的屬，主要分布在東亞及東南亞地區(qū)。山茶屬含有眾多重要經(jīng)濟(jì)林木樹種，如茶（C. sinensis）是天然保健飲料之一茶葉的原材料，油茶（C. oleifera）被稱為世界四大木本油料植物之一，山茶（C. japonica）則是著名的觀賞花卉。由于該屬物種形態(tài)變異較大，目前，基于傳統(tǒng)的形態(tài)特征所構(gòu)建的山茶屬分類系統(tǒng)，即Sealy系統(tǒng)（82種）、張宏達(dá)系統(tǒng)（280種）以及閔天祿系統(tǒng)（119種）之間存在很大差異。此外，以往研究中利用少數(shù)片段以及完整的葉綠體基因組數(shù)據(jù)均未對山茶屬內(nèi)部系統(tǒng)演化關(guān)系得以很好的澄清。中國科學(xué)院昆明植物研究所“東亞特征植物分類與系統(tǒng)演化”專題攻關(guān)組前期構(gòu)建山茶科核基因系統(tǒng)發(fā)育框架時發(fā)現(xiàn)，基于轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)得到的直系同源低拷貝核基因?qū)τ谏讲鑼傥锓N的系統(tǒng)演化關(guān)系具有較好的解析度（Zhang et al., 2022, Annals of Botany, 2022年度ESI高被引論文）。因此，進(jìn)一步基于大量核基因數(shù)據(jù)對山茶屬物種開展系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究，對該屬物種演化關(guān)系的理解及資源的開發(fā)利用具有重要科學(xué)意義。 

　　近期，專題組與云南大學(xué)、廣西林業(yè)科學(xué)研究院、美國密西西比州立大學(xué)等多名學(xué)者合作，基于屬下次級分類單位最多的張宏達(dá)系統(tǒng)取樣，共獲得山茶屬植物55種60個個體的轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)組裝、直系同源基因篩選等分析流程，最終得到了1,617（1,410,067 bp）個直系同源低拷貝核基因矩陣，探討了山茶屬物種基因樹沖突的程度以及造成該沖突的可能原因。研究結(jié)果表明，基于1,617個直系同源低拷貝核基因構(gòu)建的山茶屬系統(tǒng)發(fā)育框架不支持按照傳統(tǒng)形態(tài)特征提出的分類等級，如亞屬和組均不為單系，即分子證據(jù)與按照傳統(tǒng)形態(tài)分類提出的分類等級存在不一致，該屬深入的整合分類學(xué)研究有待開展。另一方面，利用多種檢測基因樹沖突現(xiàn)象的分析方法，如Phyparts分析、Quartet Sampling（QS）以及多歧分支檢測（Polytomy test）分析等，研究人員發(fā)現(xiàn)山茶屬存在廣泛的基因樹沖突現(xiàn)象。已有的研究表明，山茶屬植物可能在中新世發(fā)生了快速物種分化，從而形成現(xiàn)今的物種多樣性，因此研究人員推測伴隨物種快速分化過程的不完全譜系分選（incomplete lineage sorting, ILS）很可能是造成山茶屬基因樹沖突的重要原因之一。然而，雜交在山茶屬基因樹沖突及核質(zhì)沖突中的作用仍需在未來的研究中進(jìn)行深入探討。 

　　以上成果于近日以Phylotranscriptomic analyses reveal deep gene tree discordance in Camellia (Theaceae)為題發(fā)表在進(jìn)化生物學(xué)領(lǐng)域主流期刊Molecular Phylogenetics and Evolution上。中國科學(xué)院昆明植物研究所已畢業(yè)博士生張瓊為論文第一作者，余香琴副研究員、楊世雄副研究員和云南大學(xué)趙建立副研究員為論文共同通訊作者。中國科學(xué)院昆明植物研究所彭華研究員、莫智瓊博士、廣西林業(yè)科學(xué)研究院葉航博士、張照遠(yuǎn)博士以及美國密西西比州立大學(xué)Ryan A. Folk博士等對該研究做出了重要貢獻(xiàn)。 

　　研究得到了國家自然科學(xué)基金（32070369，32270224）、中國科學(xué)院“青年創(chuàng)新促進(jìn)會”會員（2021393）、廣西特色經(jīng)濟(jì)林培育與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題（JB-22-01-01）以及廣西科技計劃項(xiàng)目（Gui ke AB21076012）等項(xiàng)目的資助。同時，工作受到中國西南野生生物種質(zhì)資源庫保藏中心和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺、中國科學(xué)院昆明植物研究所標(biāo)本館（KUN）、植物園等部門的大力協(xié)助與支持。 

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圖1 基于1617個直系同源低拷貝核基因得到的山茶屬Astral物種樹，同時整合基因樹一致性與沖突結(jié)果（系統(tǒng)樹上節(jié)點(diǎn)處餅圖） 

圖2 基于Astral物種樹推斷的山茶屬多歧分支檢測結(jié)果，紅色五角星表示潛在的多歧分支