十字花科辐射演化过程中FLC/MAF类基因的动态进化及其开花调控意义

　　【编辑推荐】来自国际团队的研究人员针对十字花科快速辐射的分子机制展开研究，通过比较基因组学分析36个物种（含新发布的Hesperodae超族基因组），揭示了At-α全基因组复制(WGD)事件后540个基因家族的扩张，其中66个开花调控基因（特别是FLC/MAF家族）通过串联复制和随机复制动态演化，其表达模式在温度波动下显著分化，为理解植物适应性辐射提供了新范式。

　　

在被子植物快速辐射的分子机制研究中，十字花科作为典型代表，其演化历程始终存在未解之谜。最新研究聚焦于3500万年前At-α全基因组复制(At-α WGD)事件后的关键演化阶段，通过整合新发布的Arabodae(分支D)和Hesperodae(分支E)高质量基因组，联合36个涵盖所有超族的十字花科物种（含基础类群Aethionemeae）展开深度解析。

研究发现，伴随着青藏高原隆起的渐新世-中新世过渡期，十字花科爆发式辐射演化中涌现出540个扩张基因家族。其中66个开花时间调控基因尤为突出——祖先基因FLOWERING LOCUS C(FLC)经At-α WGD事件首次复制为MAF2/3，随后在核心十字花科中通过串联复制衍生出MAF4/5，而部分Camelinodae(分支A)物种更通过随机复制获得FLOWERING LOCUS M(FLM/MAF1)。温度波动实验显示，这些MAF复制基因呈现出惊人的表达模式分化。

这项研究不仅揭示了FLC/MAF基因家族在十字花科特异性保留与扩张的动态轨迹，更阐明了开花调控网络在历史环境适应中的关键作用，为其他被子植物辐射演化研究提供了范式级案例。温度响应性基因家族的创新性扩张机制，或许正是十字花科成功占领多样生态位的基因组密码。