記者1月5日從中國科學院昆明植物研究所獲悉，裸植該所研究人員近期與合作者在裸子植物核型演化領域取得重要突破。物核研究人員通過比較基因組分析，型演重建了裸子植物核型演化曆史，化历並揭示了鬆柏類核型演化的史和關鍵模式，這對人們理解裸子植物的关键物種多樣性演化與保護提供了新的視角。國際期刊《尖端科學》發表了相關研究成果。模式

植物的揭示核型，是裸植指一個細胞中全部染色體的形態特征和數目的總和。裸子植物的物核核型有相當高一致性，但這種一致性是型演如何形成和維持的，一直是化历未解之謎。研究人員針對16種裸子植物展開深入的史和染色體水平基因組共線性分析，發現鬆科、关键柏科、模式紅豆杉科、銀杏和蘇鐵等物種的基因組間存在高度一致的共線性，表明這些物種在演化過程中未經曆譜係特有的古多倍化事件，並排除了古多倍化對裸子植物主要分支核型的影響。

進一步的分析顯示，鬆柏類基因組間發生了頻繁的非同源染色體相互易位，特別是著絲粒–著絲粒相互易位。此外，柏目基因組中還發現了端粒–著絲粒相互易位。研究確認，前者是鬆柏類核型演化的最主要模式，而後者在柏目植物的遞減異倍化中發揮了關鍵作用。

研究團隊利用圖論方法簡化了著絲粒–著絲粒相互易位的發生路徑，並重建了裸子植物從共同祖先核型到現代核型的詳細演化路徑。結果顯示，在鬆科中，多次共有著絲粒–著絲粒相互易位和特有因素，導致了染色體的重新組合；在柏目中，幾乎所有的染色體都相對於共同祖先核型發生了重新組合。

研究人員還探討了兩種易位可能的發生機製及潛在影響。他們認為，鬆柏類中普遍存在的拉布爾構型和著絲粒區域的重複序列，可能促進了著絲粒–著絲粒相互易位的發生；而端粒–著絲粒相互易位，可能偶然發生於減數分裂時期；端粒花束結構的形成，則可能促進了端粒–著絲粒的互作和易位。這一成果，不僅加深了人們對裸子植物核型演化的認識，也為植物染色體演化研究提供了重要參考。