基于系统基因组学分析揭示早期陆生植物的复杂网状进化关系

植物由水生走向陆生的进化过程中经历了非常复杂的演化,期间产生的大量基因的进化路线可能互不相同,因此仅仅使用系统发育树无法呈现真实的演化关系。系统发育网络图能够清楚地展示包括垂直演化和水平演化在内的复杂网状进化关系。本文选取莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）和4种陆生植物,利用系统基因组学的方法,筛选得到1,668个一对一直系同源基因,重新构建了陆生植物的系统发育网状进化关系。结果发现,使用不同的分析策略所得到的系统发育树不同;对1,668个基因单独分析,发现存在15种不同的拓扑结构;对5个物种筛选得到的直系同源基因进行系统发育网络分析显示,在非常稳健的系统发育网络图...

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Bibliographic Details
Published in生物多样性 Vol. 25; no. 6; pp. 675 - 682
Main Author 舒江平 刘莉 沈慧 戴锡玲 王全喜 严岳鸿
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 2017
Subjects
基因树冲突
系统发育基因组学
网状进化
转录组从头测序
陆生植物演化
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Summary:植物由水生走向陆生的进化过程中经历了非常复杂的演化,期间产生的大量基因的进化路线可能互不相同,因此仅仅使用系统发育树无法呈现真实的演化关系。系统发育网络图能够清楚地展示包括垂直演化和水平演化在内的复杂网状进化关系。本文选取莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）和4种陆生植物,利用系统基因组学的方法,筛选得到1,668个一对一直系同源基因,重新构建了陆生植物的系统发育网状进化关系。结果发现,使用不同的分析策略所得到的系统发育树不同;对1,668个基因单独分析,发现存在15种不同的拓扑结构;对5个物种筛选得到的直系同源基因进行系统发育网络分析显示,在非常稳健的系统发育网络图中,仅仅5个物种就存在9个不同的分离支,暗示着非常复杂的网状进化关系;而且藻类植物与苔藓植物和石松类植物的分离支之间差异很小,这可能是产生系统发育树冲突的原因之一,也暗示着早期陆生植物发生了复杂的辐射演化。
Bibliography:Plants from aquatic to terrestrial ecosystems have undergone a very complex evolution, and their evolutionary pathways of large numbers of genes may be different from one another, so that traditional phy- logenetic trees cannot show true evolutionary relationships. The phylogenetic network graph is a good solu- tion to show the complex relationships of reticulate evolution, including vertical evolution and horizontal evolution. In this paper, we selected Chlamydomonas reinhardtii and four terrestrial plants, and screened 1,668 one-to-one orthologous genes to reconstruct the phylogenetic relationship of terrestrial plants based on phylogenomics. Results showed that phylogenetic trees were different based on different analysis strategies. The 1,668 genes were analyzed separately and 15 different topologies were found. The phylogenetic network of the orthologous genes obtained from the five species was analyzed, and the results showed that in a very robust phylogenetic network map, only five species have nine di
ISSN:1005-0094