樟科（Lauraceae）厚壳桂族（Cryptocaryeae）包含约12属850种，是典型的热带起源类群。在我国广西壮族自治区，该族中厚壳桂属（Cryptocarya）、琼楠属（Beilschmiedia）及油果樟属（Syndiclis）均有自然分布。其中，厚壳桂属在我国记录近20种，但种间系统发育关系尚不明确。我院宋钰课题组与中国科学院西双版纳热带植物园的研究人员合作，在厚壳桂属系统学研究中取得了新进展。

图1、广东厚壳桂线粒体基因组和叶绿体基因组物理图谱

  课题组首先完成了广东厚壳桂（Cryptocarya kwangtungensis）完整的线粒体基因组（mtDNA）和叶绿体基因组（cpDNA）的测序和组装，其长度分别为758,020 bp和157,057 bp （图1）。在线粒体基因组中，共鉴定出1,275个重复序列和234个简单重复序列（SSR）。同时，线粒体与叶绿体基因组之间检测到35个同源DNA片段，提示两者间可能存在频繁的遗传信息交流。基因同线性分析表明，广东厚壳桂与其它木兰类测序物种——包括北美鹅掌楸（Liriodendron tulipifera）、望春玉兰（Magnolia biondii）、莲叶桐（Hernandia nymphaeifolia）及小花檬果樟（Caryodaphnopsis henryi）——之间存在广泛的线粒体基因重排现象，仅发现5个保守基因簇，即sdh4-cox3-atp8、rps12-nad3、 rpl16-rps3、 rpl5-rps14-cob及atp4-nad4L。基于线粒体基因组保守序列（mtDNA）与核糖体顺反子序列（nrDNA）矩阵重建的系统发育树显示，分布于亚洲的21种厚壳桂属林木可聚为三个主要分支：第一支包含厚壳桂、丛花厚壳桂及一种印度尼西亚产厚壳桂；第二支涵盖白背厚壳桂、广东厚壳桂、南烛厚壳桂等9个物种；第三支则由黄果厚壳桂、硬壳桂、钝叶厚壳桂等9个物种组成（图2）。

图2、基于线粒体基因组序列构建厚壳桂属植物的系统发育关系

  上述研究成果以" Genomic insights and phylogenetics of the mitochondrial genome of Cryptocarya"为题，发表于国际分子生物学领域期刊《Genomics》。我院硕士应届毕业生黄杰鹏为该论文第一作者，宋钰和谭运洪共同担任通讯作者。本研究得到广西科技基地和人才专项（GuikeAD23026281）及国家自然科学基金（32260060 & 31970223）等的联合资助。