禾本科 (Poaceae) 21.8% 的物種起源于雜交事件，重建低拷貝核基因系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系為闡明物種雜交起源提供直接證據(jù)。高粱屬 (Sorghum Moench) 隸屬于禾本科高粱族 (Andropogoneae)，一年生或多年生草本，約31種，分布在東非、澳大利亞、東亞、南亞、歐洲、美洲的干旱半干旱地區(qū)，作為糧食、生物燃料、工業(yè)原料具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
中國(guó)科學(xué)院華南植物園植物科學(xué)研究中心劉青副研究員及碩士研究生劉歡與史密斯桑尼亞研究所Paul M. Peterson教授組成的研究團(tuán)隊(duì)，對(duì)高粱族內(nèi)有柄小穗梯度簡(jiǎn)化的高粱屬及其近緣類(lèi)群進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育研究。結(jié)果顯示高粱屬的分子系統(tǒng)學(xué)范疇擴(kuò)大，高粱屬包括3個(gè)遺傳譜系(即高粱譜系、多毛高粱-異高粱譜系、有柄高粱譜)，有柄小穗完全退化的單型屬 (Cleistachne Benth.) 位于高粱譜系內(nèi)部，結(jié)合籽實(shí)學(xué)和分子系統(tǒng)學(xué)的研究結(jié)果，研究人員將該屬轉(zhuǎn)隸至高粱屬內(nèi)—Sorghum sorghoides (Benth.) Q. Liu & P.M. Peterson。首次發(fā)現(xiàn)四倍體物種Sorghum sorghoides雜交起源的核基因證據(jù)。東非裂谷 (Great Rift Valley, GRV) 是禾本科碳四植物的重要分化中心之一，中新世以來(lái)地殼斷裂運(yùn)動(dòng)使東非形成東、西兩支南北走向的裂谷，采用分子鐘方法估測(cè)高粱屬譜系分化大約發(fā)生在12.7百萬(wàn)年前，推測(cè)中新世中期至上新世時(shí)期，東非裂谷持續(xù)隆升產(chǎn)生的片段化生境促進(jìn)高粱屬在熱帶東非分化。該研究為禾本科作物類(lèi)群物種形成機(jī)制和多倍體起源研究積累素材。
該研究結(jié)果已在線發(fā)表在PLOS ONE (doi:10.1371/journal.pone.0104933)上，研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院公派留學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院植物資源保護(hù)與可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)基金項(xiàng)目的資助。
