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分子植物地理学研究组
研究方向

研究方向

文章来源:  |  发布时间:2016-07-01  |  作者:  |  浏览次数:  |  【打印】 【关闭

 

  基于目前生命科学和生物技术领域的研究热点,目前研究组主要开展以下研究:

  1) 重要和关键类群的系统发育、生物地理学研究

  牵头对被子植物约70%的科600属植物叶绿体基因组全序列进行分析,组织对被子植物322科724属883种982个个体的叶绿体全基因组进行测序,建立叶绿体基因组数据库;通过与OneKP项目合作,加上NCBI的数据,已经获得并基本完成2881个叶绿体基因组数据的分析,从细胞器基因组角度,建立更为可靠的被子植物生命之树,研究被子植物困难分支科级系统发育关系。

  以竹亚科、山茶科、荨麻科、石竹目、水龙骨目(蕨类植物)等为代表的分类困难植物类群为研究对象,利用新一代测序技术测序叶绿体和线粒体基因组序列,开展比较基因组学和系统发育基因组学研究,探讨所研究植物类群的多样性起源与进化历史以及现有地理分布格局的形成。在分子系统学的基础上,结合多分支学科的证据,探讨基因树与物种树之间的关系和关键形态性状的演化趋势。在此基础上,运用分支系统学和生物钟的理论和方法,结合地史资料的证据,确定重要分支的分歧时间,探讨这些类群的间断、特有等分布格局的历史成因及扩散、隔离分化等基本的生物地理学问题。

  2) 重要植物类群的DNA条形码研究和“iFlora”研究

  发起并领导了中国植物DNA条形码计划,提出植物条形码新标准(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2011,108 (49): 19641-19646)。国际同行在PNAS上发表专题评论认为“该项研究代表了将DNA序列纳入植物物种水平分类和鉴定的重要一步”,并被广泛引用。在此基础上发展了细胞器条形码的研究内涵和关键技术(BMC Evolutionary Biology 2013, 13:84)。基于植物分类和植物志编研实践,融入最新分子测序技术、DNA条形码、地理分布信息和计算机信息技术等元素,提出“新一代智能植物志(iFlora)”的理念(植物资源学报 2012, 34 (6): 525-531),并率先推动了该研究计划。领导团队建成了用于支撑iFlora数据汇聚和应用的信息平台,初步建立了中国维管植物重要类群iFlora的智能鉴定的框架体系(iFlora-智能植物志:http://www.iflora.cn/)。

  以研究组和种质资源库积累的材料为基础,选择以我国为分布中心和特有中心的一些重要类群(如荨麻科、竹亚科、桫椤科等)开展DNA条形码研究。继续补充采集物种样品数量;基于种质库收集材料继续开展维管植物的DNA条形码研究,获取核心DNA条形码。建立我国植物DNA条形码物种数据库,为今后开展植物的分类学和物种鉴定提供新资料和新证据。完善标本(样品)收集、遗传信息获取、形态学和DNA 数据分析的一系列标准规范,为“iFlora”研究计划提供相关资料和标准数据。

  以APG和PPG系统为框架,根据“Flora of China”和分子系统学的最新研究成果,牵头对中国分布的维管植物的科属词典和科属志进行编研。

  对中国西南野生生物种质资源库已收集保存的近10000种和新采集保存5000种植物,采用基因组浅层测序和数据分析,构建中国15000-18000种(50-60%)植物的基因组数据信息库,从细胞器基因组角度构建DNA条形码2.0。

  3)中国西南山地被子植物种子重量多样性格局及其成因简析

  对西南山地被子植物种子重量多样性格局进行分析,并通过系统发育回归分析、多元回归分析等统计方法,分析系统发育、植物生活史性状及环境因子与种子重量的关系。

  4)传粉动物与植物花部性状互作的生态过程、遗传效应和植物性染色体的演化

  以茜草科植物滇丁香、报春花科灯台报春组物种为主要的研究模式,采用分子生态学方法,创新性的探讨动植物协同过程决定的基因流(花粉介导)对植物种群遗传结构、表型多态性结构和地理分布结构的影响。

  利用简化基因组测序方法对蓼科戟叶酸模的性别决定位点进行连锁图谱分析,通过与具备成熟性染色体的R. hastatulus进行比较,探讨植物性染色体的发生演化过程。
 


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