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Nature Communications｜使用Arbor MYbaits基因捕獲技術(shù)重建蘚類系統(tǒng)發(fā)育框架
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Nature Communications｜使用Arbor MYbaits基因捕獲技術(shù)重建蘚類系統(tǒng)發(fā)育框架 2019年4月2日，來自深圳市中國科學(xué)院仙湖植物園劉陽研究團隊與美國康涅狄格大學(xué)Bernard Goffinet教授合作，在《Nature Communications》期刊在線發(fā)表了題為“Resolution of the ordinal phylogeny of mosses using targeted exons from organellar and nuclear genomes”的研究論文（IF=12.353）。該研究使用基因捕獲技術(shù)（Arbor Biosciences MYbaits kit ）獲得了142種蘚類植物細胞核、線粒體、葉綠體三套基因組數(shù)據(jù)，揭示了主要系枝形成的相對速度和潛在機制，成功地在目級水平上重建了蘚類的系統(tǒng)。 研究背景： 蘚類是高度多樣化的古老陸生植物類群，起源于距今約4億年前的泥盆紀，現(xiàn)存1萬3千余種，分布在所有陸地生物群落，具有重要的生態(tài)功能，在全球生物地球化學(xué)循環(huán)中發(fā)揮重要作用。蘚類植物形態(tài)特征簡單，缺少化石記錄，加之早期的大量滅絕，晚期進化過程中經(jīng)歷過多次快速輻射事件，使蘚類植物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系至今沒有得到很好的解決。 研究材料： 蘚類樣本（142種蘚類，代表了124 屬64 科，覆蓋了蘚類29個目，包括黑真蘚類Andreaeophytina、皺蒴蘚目Aulacomniales、和缺少蒴齒的Gigaspermaceae等），為干燥標本室樣本，年齡通常為幾個月到3年，最長保存年限為15年（Andreaeobryum macrosporum）。 測序方法：MYbaits kit (MYcroarray, Ann Arbor, MI, USA)定制探針用于靶向捕獲，Illumina TruSeq建庫，Illumina MiSeq測序 研究結(jié)果: 為了減輕潛在的同源性位點的干擾與系統(tǒng)發(fā)育來源偏差，本研究通過線粒體、葉綠體與細胞核的蛋白編碼基因來解決蘚類的系統(tǒng)發(fā)育等級。 研究人員選取了142種蘚類，代表了124 個屬64 個科，覆蓋了蘚類目前所接受的30個目的29個目，使用基因捕獲技術(shù)獲得了每個物種122個質(zhì)體（40線粒體、82葉綠體）蛋白編碼基因和150個單拷貝核基因的數(shù)據(jù)（最終選擇105個單拷貝核基因進行分析）。系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)分析為蘚類植物建立了可靠的目級系統(tǒng)框架，解決了一些疑難類群的系統(tǒng)關(guān)系，如：黑真蘚類Andreaeophytina、皺蒴蘚目Aulacomniales、和缺少蒴齒的Gigaspermaceae等，探討了基因組數(shù)據(jù)對于解決形態(tài)退化蘚類位置的重要價值，揭示了主要系枝形成的相對速度和潛在機制。同時，基于系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果，成立了蘚類植物一個新目——孔雀蘚目Hypopterygiales Goffinet ord. nov.，分為油蘚目Hookeriales 和灰蘚目Hypnales。 該研究首次使用基因捕獲技術(shù)獲得陸地植物一個大類群的三套基因組數(shù)據(jù),構(gòu)建了置信度較高的系統(tǒng)發(fā)育樹，將促進蘚類植物的系統(tǒng)與進化研究，并且對其它植物大類群的生命之樹重建具有借鑒意義。 參考資料： Yang Liu, Matthew G. Johnson, Cymon J. Cox, Rafael Medina, Nicolas Devos, Alain Vanderpoorten, Lars Hedenäs, Neil E. Bell, James R. Shevock, Blanka Aguero, Dietmar Quandt, Norman J. Wickett, A. Jonathan Shaw & Bernard Goffinet. Resolution of the ordinal phylogeny of mosses using targeted exons from organellar and nuclear genomes. Nature Communications (2019) 10:1485 https://doi.org/10.1038/s41467-019-09454-w http://www.szbg.ac.cn/cn/newsint ... ;id=100002028653925 具體實驗結(jié)果圖可下載附件查看。 |
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2019-05-30 14:43:33, 3.09 M
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