裸子植物的多样性可能与干燥寒冷的气候有关

7月20日，记者从中国科学院昆明植物研究所获悉，易廷双、李团队与国外多个研究团队合作，在裸子植物物种多样性和表型进化研究方面取得重要进展。国际植物学顶级期刊《自然植物》最近在网上发表了这项研究成果。

“识别生命之树中物种多样性和表型差异的主要内外驱动因素是进化生物学研究的主要挑战之一。”研究员李德洙介绍，对于绿色植物来说，全基因组复制，即多重复制，是重要的进化驱动力。然而，全基因组复制能否与应对气候变化和新生态机会的适应性辐射进化等进化过程一起塑造宏观进化模型，目前仍不清楚。现存裸子植物分支明显经历了古辐射演化、大灭绝事件、异常形态停滞和近代多样化等复杂历史，但裸子植物演化主要阶段的相关性和原因在很大程度上仍不清楚。

中国科学院昆明植物研究所的易廷双、李德洙依托西南野生动物种质资源库，与美国密歇根大学、佛罗里达大学、宾夕法尼亚州立大学的研究团队合作，研究裸子植物多样性的宏观演化模型。合作团队整合了新测序的转录组数据和多类型数据，考察了裸子植物基因和基因组复制与表型创新、物种多样性和气候生态位的关系。

研究发现，随着现有裸子植物主要分支的起源，发生了全基因组复制和基因组大小变化，裸子植物可能存在共同的多倍体事件。此外，本研究表明基因复制峰和表型创新峰共现，首次在宏观尺度上证明了基因复制与表型创新的直接关系。

研究还发现，自被子植物兴起以来，裸子植物的多样性变化大多与全基因组复制事件无关，而是与裸子植物加速占据干燥寒冷的气候环境有关。这表明生态机遇，尤其是新生代晚期的生态机遇和生境异质性驱动了现有裸子植物物种多样性的恢复。该研究深刻理解了裸子植物多样性和表型的演化过程，对探索植物微观和宏观演化的主要驱动力具有广泛而深刻的意义。