重测序 545 份银杏基因组：揭示“活化石”的演化历史
作为最古老的现存植物之一，银杏（Ginkgo biloba）已经存活了超过 2 亿年，在剧烈的环境变化中保持着它的韧性。在我们发表于 Nature Communications 的最新研究中，我们展示了对全球 51 个群体的 545 棵银杏树的全基因组重测序，为银杏的演化历史、群体动态和适应提供了前所未有的洞见。
主要发现
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中国三个避难所的鉴定： 我们的研究证实，在更新世冰川期，银杏群体在三个避难所——中国西南部、南部和东部持续存在。遗传分析揭示了四个古老的遗传组分，中国北方的群体起源于南部和西南部谱系之间的混合。
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人类活动对银杏传播的影响： 系统发育和遗传分析证明，银杏多次通过人类介导从中国东部引入日本、韩国、欧洲和北美，支持了人类在该物种全球复兴中发挥关键作用的假说。
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气候适应与韧性： 利用物种分布模型（SDM），我们重建了银杏在历史气候事件中的栖息地变迁，显示末次盛冰期（LGM）后向北扩张。温度季节性变化和降水模式等生物气候因子被鉴定为银杏分布的关键驱动因素。
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自然选择与遗传适应： 全基因组扫描发现了与抗逆性、真菌抗性和极端天气适应相关的基因，凸显了银杏在严酷环境条件下生存的能力。
思考
这个项目是利用我们新开发的 DNBSEQ 测序平台开展的大规模基因组研究的一部分。葛颂教授和徐讯院长设想了一项雄心勃勃的计划，要大规模测序高质量的植物基因组，并与浙江大学的赵运鹏教授（植物研究领域的领先专家）合作。鉴于银杏作为裸子植物在历史、文化和科学上的重要性，我们认识到开展全面群体基因组学研究的价值。
银杏基因组大小约 10 Gb，对数百棵个体树进行测序带来了巨大的数据生成和分析挑战。克服这些障碍后，我们成功完成了这项研究，为银杏的演化和生态动态提供了宝贵洞见。在这篇论文之外，我们广泛的数据集使我们能够鉴定性染色体，揭示银杏基于 XY 的性别决定系统。这一发现尤其令人兴奋，因为植物——尤其是银杏这样的古老谱系——的性别决定机制仍是演化生物学中引人入胜的课题。
虽然我们最初的性别决定研究未与本工作一同被接受，但我们通过测序和组装更多银杏基因组扩展了数据集，完善了对性别决定区域的分析。我们期待尽快发表这些发现，进一步推进我们对植物遗传学和演化的理解。
本研究的全文可在 Nature Communications 在线获取。