JIPB | 中科院植物所研究团队揭示非洲干旱化背景下葡萄瓮属基因组大小与多肉性状的演化机制

背景：在全球气候变化背景下，植物如何适应极端环境是进化生物学的核心问题。葡萄瓮属作为葡萄科第二大属，广泛分布于非洲多种生境，其中干旱地区的物种演化出肉质茎/叶等适应性特征，但其背后的演化机制尚不清晰。研究目的：为探究葡萄瓮属基因组大小、倍性水平与生态适应的关系，研究团队整合质体与核基因组数据，构建系统发生框架，结合基因组大小、染色体计数及形态与气候数据，分析其演化历史。结论：研究发现葡萄瓮属起源于晚始新世至渐新世的热带非洲，自中新世中期随非洲干旱化加剧而快速辐射演化。基因组大小扩张与干旱生境显著相关，肉质植物拥有更大基因组；马达加斯加与非洲大陆类群采取了不同的基因组策略（多倍化 vs. 内多倍化）。大尺度分析表明“大基因组-肉质化-干旱生境”的正相关在真双子叶植物中具有普遍性，研究为理解植物基因组演化及极端环境适应提供了新视角。