【破解“恼人之谜”：揭示被子植物演化中的多倍化与重二倍化过程】
    达尔文曾将早期开花植物（被子植物）的起源和快速演化问题称为“恼人之谜”。如今，中山大学生命科学学院施苏华教授、何子文副教授课题组于2024年2月22日在Nature Communications上发表了一项重大研究成果，题为《全基因组三倍化后的重二倍化及其在适应性进化中的作用》。
    研究聚焦红树植物杯萼海桑这一独特物种，通过分析其高质量基因组数据，揭示了全球气候变化背景下被子植物基因组倍性变化和适应性进化的关键机制。研究发现，在约六千四百万年前，杯萼海桑和大叶紫薇的共同祖先经历了一场全基因组三倍化事件，与白垩纪-古近纪生物大灭绝事件时间线相吻合。这一事件后，植物基因组发生了大规模重组、染色体重排及基因分化等过程，最终通过重二倍化重新恢复到稳定的二倍体状态。
    重二倍化不仅能够减少基因组冗余，还通过协调亚基因组功能和染色体重排，增强了基因组的可塑性，从而促进被子植物多样性的爆发式发展。更进一步，研究人员通过比较转录组学和分子进化分析发现，经历重二倍化的植物在新环境下的适应性状，尤其是根系发育和高盐耐受能力等方面展现出更强的适应潜力。
    该研究构建了一个关于多倍化-重二倍化过程的框架模型，填补了长期以来对古多倍体重二倍化过程认识的空白。这项研究结合了基因组、转录组以及群体基因组数据，由课题组博士毕业生冯枭和陈绮翩共同担任第一，得到了国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金等多个项目的资助。
    总的来说，这项研究成果揭示了在全球气候变化背景下的植物演化过程中，多倍化与重二倍化事件如何作为驱动被子植物适应性进化和多样化的重要力量，并为理解早期开花植物迅速繁盛的奥秘提供了新的理论依据和实证支持。