四川大学刘建全团队发布“植物活化石”珙桐高质量基因组，并揭示其生存机制和濒危原因

来源：BioArt植物

珙桐（Davidia involucrata），一直被称为植物中的‘大熊猫’，主要有三个原因：首先，珙桐和‘大熊猫’‘一样，形态优雅，得到全世界人民的喜爱。其次，这两个物种都是中国特有的濒危物种，主要分布在西南地区。珙桐少部分种群还分布在陕西、湖南和湖北山区。第三，珙桐和‘大熊猫’都是1869年法国传教士Armand David同时在四川穆坪（今宝兴县的邓池沟）发现和收集，并被送到西方命名、发表和引起学术界轰动的。珙桐有两枚洁白、硕大而形似叶片的苞片，在风中像飞舞的鸽子，又名“鸽子树”（dove-tree）。珙桐化石从第三纪（三千四百万年前）至第四纪初（二百五十万年前）还广泛分布在欧洲、北美和亚洲的北半球地区，而现今只狭窄地分布于中国，因此又被称为“植物活化石”。

图：珙桐

近期，Molecular Ecology Resources在线发表了四川大学刘建全团队题为Genomic analyses of a“living fossil”: The endangered dove-tree的研究论文。该研究利用单分子实时测序SMRT和Hi-C技术组装了一个高质量、染色体体水平的珙桐基因组，并完成了来自其主要分布区代表个体的基因组重测序，分析了珙桐的生存机制和濒危原因。研究结果为保护未来气候变化背景下保护这一独特的濒危物种提供了依据。

近三百万年以来， LTR逆转录转座子家族在珙桐中发生了快速爆发；导致珙桐基因组比近缘类群增大了一倍以上。对珙桐苞片的基因表达组成分析发现，抗菌、抗冷、抗水等抗逆相关基因在苞片中高度表达，这可能为苞片保护花粉以及其它繁殖器官的生态功能提供了遗传基础。

珙桐的有效种群大小从第四纪冰期以来一直在减小；第四纪冰期结束后，多数种群没有像其它物种一样恢复其冰期前的种群大小。历史上的气候变化可能是该物种濒危的主要原因之一。此外，作者还发现珙桐可分为两个分支。一支主要分布于中国西南地区（包括四川、云南、甘肃以及贵州西部），另一支则主要分布于中国中部（包括重庆、湖北、湖南、贵州东部）。重庆地区似乎是两大支的杂交区域。

四川大学刘建全和杨勇志为该论文的通讯作者；陈阳和马涛为并列第一作者。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1755-0998.13138