Jatropha pandurifolia Euphorbiaceae 世界被子植物所有属的 生命之树 孙 苗 2010 年 5 月 15 日 中国科学院植物研究所.

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2 Jatropha pandurifolia Euphorbiaceae 世界被子植物所有属的 生命之树 孙 苗 2010 年 5 月 15 日 中国科学院植物研究所

3 Oxalis corymbosa Oxalidaceae 项目 目标 背景 广泛合作 生物信息 成本效益 培养服务 基因 取样 测序 意义 项目概要 项目要素

4 背 景 被子植物最老的化石可以追溯到白垩纪早期 (130-136 mya) ，达尔文认为 被子植物的起源和早期分化是 “ 可恶的奥秘 ” 。尽管，在过去的几十年中，化 石、系统发育学、遗传学等的发展对不断地了解和认识被子植物的起源和分 化。大量的研究结果高度支持 Amborellaceae 、 Nymphaeales 和 Austrobaileyales 和其他被子植物依次姐妹关系。然而，代表了被子植物进化的 “ 大爆炸 ” 的主 要被子植的系统发育关系存在疑难问题。 Strophioblachia fimbricalyx Euphorbiaceae

5 目 标 打造一个约 15,000 个属的有花植物综合系统树（生命之 树 —— 属级水平）。 利用叶绿体基因组解决更多深层次系统发育关系（科级 水平），为被子植物系统发育树的顶端（种水平）研究 打下基础。 叶绿体基因组、基础设施（数据库、软硬件平台）、 公共拓展服务。 Maytenus confertiflorus Celastraceae

6 Oxalis corymbosa Oxalidaceae 基 因 叶绿体基因组 研究基础、测序技术（成本效益）、单子叶的工作衔接； matK, rbcL, rps3, ccsA, rpoC2, rps2, cemA, rboB, rpoC1, rps4 ； matK (~ 950bp ，编码区域 ), rbcL 广泛； rps3 (~670bp), ccsA (~960bp) 较少，效用很大，信息量堪比 matK ；低等级类群分别率高；易扩 增 ; Barcoding 。

7 取 样 覆盖 >80% 被子植物， 约 12,000 个属。被子植 物各属从单种属到多大 1000 种的大属不等。多 于 300 种的大属不常见。 属范围取样代表 1-251 25-1002 101-2503 251-5004 501-7505 751-10006 >1000≥7 Strophioblachia fimbricalyx Euphorbiaceae

8 Oxalis corymbosa Oxalidaceae 测 序 依靠团队中的专科、专属的专家来获得 所需类群的取样 ( 包括材料， DNA) ； 材料将会送往合作的实验室来提取 DNA ， 并检测和 PCR 扩增。 PCR 产物将通过承包 合同将送到华盛顿大学基因组测序部门纯 化和测序。 合作者也可以在自己的实验室完成 PCR 扩增，我们出资外送测序 。

9 Oxalis corymbosa Oxalidaceae 意 义 首次基于大尺度和属级水平的类群取样来进行系统 发育分析，而且将获得在统计水平上令人关注的结果。 1. 揭示系统发育多样性的全球格局；确定生态大变革时间和地点。 2. 利用这个大型的系统发育树，探讨领域延伸到大陆性和区域性 植物区系汇集、以及系统发育关系相关的物种组成的生物区系 和生物地理运动、绝灭和保育的意义。 3. 全球生物多样性热点区的保育工作：依赖物种种类统计为度 量 —— 系统发育关系为度量 —— 综合的生物多样性评估。 4. 系统发育树还支持生物圈的协同进化、 生态系统功能、全球变化研究。 5. 汇集的形态矩阵和其他的方面数据库。

10 Oxalis corymbosa Oxalidaceae 广泛合作 生物信息 成本效益 培养服务 项目要素

11 广泛合作

12 各领域科学家 博物馆 世标本馆 界植物园 研究团队 其他研究机构 广泛合作 热点区 多样性高 DNA 公共服务 科普教育 基础服务（保存、管理） 成果展示 陆地被子植物园 技术支持、实现结果 跨学科发展 公共服务 科普教育

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14 各领域科学家 博物馆 世标本馆 界植物园 研究团队 其他研究机构 广泛合作 热点区 多样性高 DNA 公共服务 科普教育 基础服务（保存、管理） 成果展示 陆地被子植物园 技术支持、实现结果 跨学科发展 公共服务 科普教育

15 Maytenus variabilis Celastraceae 生物信息 生命之树信息网络平台 ToLKIN ： Tree of Life Knowledge Information Network: 汇集实验室数据分析、 整合、管理、增值，与匹配的数据储存库连接，向公众开放。 TOLKIN 与 BioCorder 功能整合； BioCorder 结合人工调节使数据自动化，并促进数据管理、可操作、再利用及 延伸服务； 开发支持形态性状赋值的 Web 2.0 的应用程序。

16 基因序列数据库 形态、化石数据库 物种材料数据库 DNA 库 生物信息数据平台 交互共享 延伸服务

17 成本效益 参与者 取样 技术 基因 matK rbcL 单子叶 国际广泛合作 博士后 研究生 本科生 测序 计算

18 培养服务 培养 博士后、访问科学家、 研究生、 大学生、实验师以及其他各个领域层次的人群。 拓展科普 —— 生命百科全书 与博物馆等公益科普机构合作，各个年龄阶段的爱好者开发关于被子植 物系统发育知识的展览资源。与 Peabody 博物馆举办了以 “ 伟大生命之树 的旅程 ” 为主题的展览，展示了生命之树，性状演化的互动游戏和物种聚 合与分化的精粹。 影片、摄影、录像和动画等作为教材资料，与项目网站整合，教师和学 生们也可以从网站下载 资源。 “ 陆地被子植物 ” 花园、教学植物园。

19 生物信息 成本效益 广泛合作 培养服务 小结 Tree of Life

20 Thank you

21 Thank You