Buxus and Tetracentron genomes help resolve eudicot genome history

第一作者：Andre S. Chanderbali

第一单位：佛罗里达大学

第一通讯：Andre S. Chanderbali

 Abstarct 

背景回顾：Ancient whole-genome duplications (WGDs) characterize many large angiosperm lineages, including angiosperms themselves. Prominently, the core eudicot lineage accommodates 70% of all angiosperms and shares ancestral hexaploidy, termed gamma. 

古老的全基因组复制（WGD）事件使许多被子植物支系具有的特征，包括被子植物本身。其中，核心双子叶植物支系涵盖了70%的被子植物，共享了一次古老的六倍化事件，即gamma事件。

提出问题：Gamma arose via two WGDs that occurred early in eudicot history; however, the relative timing of these is unclear, largely due to the lack of high-quality genomes among early-diverging eudicots. 

Gamma事件源自于真双子叶植物早期发生了两次全基因组复制事件；但是，由于缺少早期分化形成的真双子叶植物物种的高质量基因组，这两次WGDs发生的相对时间还不清楚。

主要研究：Here, we provide complete genomes for Buxus sinica (Buxales) and Tetracentron sinense (Trochodendrales), representing the lineages most closely related to core eudicots. 

本文中，作者报道了黄杨目黄杨（Buxus sinica）和昆栏树目水青树（Tetracentron sinense）的基因组组装，这两个物种代表了与核心真双子叶植物最近缘的植物支系。

结果1-基因组分析：We show that Buxus and Tetracentron are both characterized by independent WGDs, resolve relationships among early-diverging eudicots and their respective genomes, and use the RACCROCHE pipeline to reconstruct ancestral genome structure at three key phylogenetic nodes of eudicot diversification. 

作者发现黄杨和水青树都发生过独立的WGDs，解析了早期分化的真双子叶植物以及各自基因组之间的关系，并利用RACCROCHE流程重建了真双子叶植物分化最重要的三个系统发育节点上的古老基因组结构。

结果2-gamma事件起源：Our reconstructions indicate genome structure remained relatively stable during early eudicot diversification, and reject hypotheses of gamma arising via inter-lineage hybridization between ancestral eudicot lineages, involving, instead, only stem lineage core eudicot ancestors.

本文的研究结果显示在真双子叶植物分化过程中，基因组结构相比保持稳定，并且推翻了gamma事件源自于古老的真双子叶植物不同谱系之间的杂交；相反，gamma事件只涉及到了已灭绝的核心真双子叶植物祖先。

p.s. 

单系群（Monophyletic groups），也是系统发育树中的clade，即进化枝。一个单系群的所有物种共享一个共同的祖先，也包括该共同祖先的所有后裔类群。在系统发育树上，单系群包括一个节点（node）和该节点的所有后代，分别由节点和进化树上末端物种表示。

并系群（Paraphyletic Groups），包括一个最近的共同祖先及其部分的后裔类群，它类似于一个单系群，但有些后裔类群被排除在外。

多系群（Polyphyletic Groups），是一个不由单一共同祖先定义的群，即包含了在系统发育树上处于间隔进化枝上的物种。

Crown group，系统发育树中一个最近的共同祖先及其所有的后裔类群。

Stem group，指的是一个在系统发育树上位于指定crown group基部的、由已灭绝的物种组成的并系群。因此，相比于crown group在系统发育树上的姊妹群（sister group），其stem group与该crown group的关系要更加近缘。

（参考：https://www.digitalatlasofancientlife.org/learn/systematics/phylogenetics/trees-classification/）

doi: https://doi.org/10.1038/s41467-022-28312-w

Journal: Nature Communications

Published date: February 02, 2022