云南农大发表论文揭示刺五加对寒冷环境适应机制

刺五加为五加科多年生灌木，主要分布于我国东北和俄罗斯远东地区。五加科包含约43个属1500余种植物，根据分子证据其主要分为Greater Raukaua，Aralia-Panax，Polyscias-Pseudopanax和Asian Palmate四大类群，而刺五加属于其中的Asian Palmate类群。当前对五加科植物的研究聚焦于物种进化和多样化机制，根据核型分析五加科植物可能经历了广泛的多倍化现象，而这也驱动了属内植物的快速多样化。然而由于基因组数据的缺乏，目前对于五加科植物核型演变及进化机制尚不明确；由于Asian Palmate类群植物多分布于气候温暖的热带和亚热带，而刺五加主要分布于高纬度寒冷地区，科学家们认为刺五加可能进化出了对寒冷环境的适应机制。

该研究结合二代和三代测序手段以及Hi-C技术绘制了高质量刺五加基因组，并通过进一步的研究发现，参与植物冷胁迫响应的基因家族在刺五加全基因组复制后大量保留下来，这表明两次全基因组复制事件及基因的选择性保留可能促进了刺五加对寒冷环境的适应。研究结果表明，高质量刺五加基因组揭示了五加科植物的染色体进化，同时也为药用植物刺五加的开发利用提供了宝贵的资源。