2022年6月14日，我院樊守金教授课题组在植物分类与系统进化领域专业期刊Molecular Phylogenetics and Evolution上发表了题为“Plastid and mitochondrial phylogenomics reveal correlated substitution rate variation in Koenigia (Polygonoideae, Polygonaceae) and a reduced plastome for Koenigia delicatula including loss of all ndh genes”的研究论文，揭示蓼科冰岛蓼属植物的叶绿体基因组和线粒体基因组发生了同步的进化速率变异，并且首次发现营自养生活的小叶蓼的叶绿体基因组丢失了所有的ndh光合作用基因。

长期以来，冰岛蓼属具有复杂的分类历史。冰岛蓼属最早由林奈于1767年建立，其分类范围以及种间系统关系一直存在争议。一系列分子系统学和形态学研究支持冰岛蓼属和神血宁属具有较近的亲缘关系，但是冰岛蓼属和神血宁属的属间界限仍未解决，并且冰岛蓼属经常被认为是一个并系类群，特别是由于小叶蓼的存在。因此，解析冰岛蓼属的分类范围、种间关系以及进化历史具有重要意义。

本研究基于基因组浅层测序方法获取了冰岛蓼属及其近缘属代表物种的叶绿体基因组和线粒体基因。基因组结构分析发现，大多数物种具有保守的叶绿体基因组结构和基因含量，但自养植物小叶蓼的叶绿体基因组丢失了所有11个ndh光合作用基因以及atpF基因的内含子。另外，rpl32基因在小叶蓼叶绿体基因组中发生了移位，很可能是由重叠倒位或反向重复区的扩张和收缩导致。系统发育分析发现，叶绿体和线粒体基因组高度支持冰岛蓼属的分类地位与种间关系，支持将神血宁属物种以及小叶蓼归入冰岛蓼属，但是叶绿体树和线粒体树之间以及基因树之间得到的高度支持但冲突的系统发育关系使得冰岛蓼属的分类界定更加复杂，这很可能与该类群短期内发生的快速物种多样化有关。进化速率分析发现，叶绿体树和线粒体树在该类群物种间表现出了同步的进化速率变异，暗示存在一个共有的潜在机制同步促进了叶绿体基因组和线粒体基因组这两个质体基因组的进化速率变化。分化时间与地质气候事件联合分析发现，小叶蓼与冰岛蓼属其它物种的分化可能与著名的始新世气候极热事件有关，而核心冰岛蓼属分支的多样化与中中新世气候最优事件以及青藏高原的隆升有关。

我院曲小健副教授和张学杰副教授为论文共同第一作者，樊守金教授和内布拉斯加大学林肯分校（University of Nebraska-Lincoln) 终身教授Jeffrey P. Mower为论文共同通讯作者。博士研究生曹董玲与郭秀秀博士参与了本研究。本研究得到国家自然科学基金和山东省自然科学基金的联合资助。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1055790322001579#!