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南部非洲特有的树木属 Greyia Hook. & Harv.（Francoaceae，Geraniales）包含三个物种，其显著差异体现在毛状体形态和花部结构上，然而这些性状的基因组基础与调控基础迄今仍在很大程度上未得到探索。在此，我们为所有已被承认的 Greyia 物种——即 Greyia radlkoferi、Greyia sutherlandii 和 Greyia flanaganii——构建了染色体水平的基因组组装，提供了 Geraniales 的首批高质量基因组资源。系统基因组学分析表明，Geraniales 与 Crossosomatales 互为姐妹群，二者约于 1.03 亿年前（Mya）发生分化，并指出 Greyia 于第四纪近期分化（约 1.39 Mya）。比较基因组学揭示，Greyia 特有的一次全基因组三倍化事件发生于约 8690 万年前，产生了大量并被保留下来的基因重复。转录组分析表明，毛状体形态的分化与保守的 MYB-bHLH-WD40（MBW）复合体的调控性亚功能化有关，其中包括 G. sutherlandii 中 GL1 的转录沉默以及 GL3/EGL3 表达的转变。此外，对花和花序的分析鉴定出 MADS-box 转录因子家族的扩张，以及 LFY 和 FT 中物种特异性的顺式调控分化。值得注意的是，预测的 AGL6 结合位点保留于 G. radlkoferi 和 G. sutherlandii 的 LFY 和 FT 启动子中，而在 G. flanaganii 中缺失，这与物种间花序密度的差异相一致。综上，这些结果表明，多倍化以及保守发育通路的调控分化共同塑造了 Greyia 的形态多样化。
南部非洲特有的树木属 Greyia Hook. & Harv.（Francoaceae，Geraniales）包含三个物种，它们在毛状体形态和花部结构上表现出显著差异，然而这些性状的基因组基础和调控基础迄今仍在很大程度上未被探索。在此，我们报道了所有已认可 Greyia 物种的染色体水平基因组组装，即 Greyia radlkoferi、Greyia sutherlandii 和 Greyia flanaganii，为 Geraniales 提供了首批高质量基因组资源。系统发育基因组学分析表明，Geraniales 与 Crossosomatales 互为姐妹群，二者约于 1.03 亿年前分化；同时显示 Greyia 在第四纪时期最近发生了多样化（约 139 万年前）。比较基因组学揭示了 Greyia 特异性的全基因组三倍化事件，其发生时间约为 8690 万年前，产生了大量并被保留下来的基因重复。转录组分析表明，毛状体形态的分化与保守的 MYB-bHLH-WD40（MBW）复合体的调控亚功能化有关，其中包括在 G. sutherlandii 中 GL1 的转录沉默以及 GL3/EGL3 表达的转变。此外，对花和花序的分析鉴定出 MADS-box 转录因子家族的扩张，以及 LFY 和 FT 中物种特异性的顺式调控分化。值得注意的是，预测的 AGL6 结合位点在 G. radlkoferi 和 G. sutherlandii 的 LFY 和 FT 启动子中得以保留，但在 G. flanaganii 中缺失，这与各物种之间花序密度的差异相一致。综上，这些结果表明，多倍化以及保守发育通路的调控分化如何共同塑造了 Greyia 的形态多样化。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.28.728437v1?rss=1
🏷️ 古多倍化 比较基因组学 毛状体演化 花序发育 转录调控 系统基因组学