系统与进化植物学国家重点实验室

系统与进化植物学国家重点实验室的历史可追溯到1928年在北平成立的静生生物调查研究所植物部和1929年成立的国立北平研究院植物研究所。1987年经中国科学院批准正式成立了中国科学院植物研究所系统与进化植物学开放研究实验室,2001年更名为“系统与进化植物学重点实验室”。2005年3月国家科技部正式发文批准成立“系统与进化植物学国家重点实验室”,依托单位是中国科学院植物研究所。实验室的总体定位和研究方向是利用多学科研究手段,开展植物物种多样性的起源和演化、系统发育重建以及进化机制等重大基础理论研究,取得具有重要国际影响的原创性研究成果,培养该领域的高层次人才。主要研究领域为植物分类、区系和生物地理学,植物的起源和系统发育重建,居群生物学和保护遗传学,进化发育和进化基因组学。     

2017年中国植物科学若干领域重要研究进展

2017年中国植物科学继续保持高速发展态势, 重大成果频出, 具体表现在中国植物学家在国际顶级学术期刊发表的文章数量平稳上升。中国植物科学领域的研究工作者成果精彩纷呈, 如新型广谱抗病机制的发现、水稻广谱抗病遗传基础及机制和疫霉菌诱发病害成灾机制研究等。2017年中国生命科学领域十大进展评选中, 有两项植物科学领域的研究成果入选。水稻生物学、进化与基因组学和激素生物学等领域学科发展突出。另外, 值得一提的是, 长期从事高等植物与代谢途径调控分子网络研究和水稻品种设计育种的李家洋院士的研究成果“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”荣获2017年国家自然科学一等奖。这一具有重大国际影响的开创性贡献标志着中国植物科学在该领域的国际科学前沿居于引领和卓越地位。该文对2017年中国本土科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了系统梳理, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域发展的最新前沿动态, 与广大读者共同分享我国科学家所取得的辉煌成就。     

生物多样性起源与进化研究进展

生物多样性的起源与进化是生命科学领域最重要的科学问题之一。多组学数据的积累和相关分析技术的发展, 极大地推动了人们对生物多样性起源与进化的理解和研究, 使得阐明生物进化事件发生的过程与机制成为可能。值此《生物多样性》创刊30周年之际, 本文简要回顾生物多样性起源与进化相关研究在近年来取得的重要研究进展, 以期帮助读者了解该研究方向的发展现状。过去10年中, 生物多样性起源与进化相关研究在生命之树重建、生物多样性时空分布格局、物种概念、物种形成与适应性进化以及新性状起源与多样化等方面取得了许多重要进展, 并在此基础上厘清了许多分类单元间的系统发育关系、揭示了生物多样性分布格局的部分历史成因、提出了新的物种概念和物种形成模型、阐明了新性状和新功能发生的部分分子机制。我们认为, 更精准地重建生命之树、深入挖掘基因组数据以及多学科交叉融合将是今后生物多样性研究的主要趋势。     

2011年中国植物科学若干领域重要研究进展

2011年中国植物科学得到结构生物学等领域科学家的加盟,在分子机制研究方面取得了突破性快速发展.中国科学家在植物科学各领域中取得了大量的原创性研究成果,尤其是在植物激素受体结构解析和信号转导方面获得了一系列突破,基于高通量基因测序和计算生物学平台的水稻功能基因组与进化以及系统植物学研究方面也取得了重大进展,受到国内外的高度评价.该文对2011年中国本土植物生命科学若干领域取得的重要研究进展进行概括性评述,旨在全面追踪当前中国植物科学领域发展的最新前沿和热点事件,并展现我国科学家所取得的杰出成就.     

遗传多样性在啮齿动物研究中的应用

遗传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础,也是生命进化和物种分化的前提,更是评价自然生物资源的重要依据.遗传多样性在种类繁多的啮齿动物研究中得到广泛应用,本文综述了啮齿动物遗传多样性在鼠害防控、啮齿动物起源和分化及进化历史、啮齿动物的适应潜力、种群数量动态和调节机制、保护生物学方面研究中的应用,提出今后应系统论证种群数量动态与遗传多样性之间的关系,并对啮齿动物遗传多样性进行长期监控.
     

中国苔藓植物多样性研究进展

苔藓植物是生物多样性的重要组成部分, 包括角苔植物、苔类植物和藓类植物三大类群, 其物种数量仅次于被子植物, 是高等植物的第二大类群。我国是世界苔藓植物多样性最丰富的国家。自2017年以来, 我国苔藓学者在世界范围发现了10个新属, 40个新种, 建立了新的地钱纲分类系统; 更新了我国苔藓植物物种名录, 完成了数本分类学专著, 并在苔藓系统发育基因组、苔藓植物多样性与环境关系、苔藓植物多样性保护等领域取得了可喜的进展。对未来的研究, 我们提出5点建议: (1)加强对重要生态系统、国家公园和关键类群的物种多样性调查; (2)加快基于基因组的苔藓植物多样性研究; (3)加强苔藓植物保护研究; (4)加强西北地区苔藓植物多样性研究人才的培养; (5)进一步加强国际合作, 努力构建“一带一路”国家苔藓植物多样性平台。     

国际植物物种生物学家组织关于举行1989年专题讨论会的通知

国际植物物种生物学家组织(IOPB)决定:于1989年7月10日—14日在日本京都举行专题讨论会,主题为“植物的进化趋势及生物学研究方法”。其中包括三个方面:“杂草生物学和杂草进化”、“植物物种生物学的分子研究方法”和“居群生物学及其生活     

生物多样性的起源演化及亚洲栽培稻的分类

本定义的生物多样性包括基因多样性、物种多样性及生态系统多样性。生命起源后到人类明40亿年的地球发展史可划分为前生命的化学进化、生物学进化和人类化进化与生物学进化并行3个阶段,并着重阐述了生物多样性演化中起关键性作用的蓝菌、维管植物与人类三类生物的重要地位和作用,以及地球上生态系统的4次明显扩展。最后以亚洲栽培稻为例说明其历经万年的起源与演化所形成的遗传多样性与分类。     

植物多样性：面临的严重威胁及其保护——第16届国际植物学大会评述

第 1 6届国际植物学大会于 1 999年 8月 1日至 7日在美国密苏里召开 ,这是 2 0世纪世界植物学家的最后一次盛会 ,大约有 450 0名代表出席了会议。会议围绕生物多样性的保护和利用、2 1世纪的植物科学等主题展开讨论 ,主要内容包括 6个方面 ,即植物生物多样性 :系统和进化 ;生态学、环境和保护生物学 ;结构、发育和细胞生物学 ;遗传和基因组学 ;植物生理和生物化学 ;植物的人类利用 :经济植物学和生物技术。本文简要介绍了大会的概况 ,特别评述了有关植物多样性研究方面的进展 ,并对我国植物科学发展提出建议。     

植物多样性：面临的严重威胁及其保护——第16届国际植物学大会评述

第16届国际植物学大会于1999年8月1日至7日在美国密苏里召开,这是20世纪世界植物学家的最后一次盛会,大约有4500名代表出席了会议。会议围绕生物多样性的保护和利用、21世纪的植物科学等主题展开讨论,主要内容包括6个方面,即植物生物多样性：系统和进化;生态学、环境和保护生物学;结构、发育和细胞生物学;遗传和基因组学;植物生理和生物化学;植物的人类利用：经济植物学和生物技术。本文简要介绍了大会的概况,特别评述了有关植物多样性研究方面的进展,并对我国植物科学发展提出建议。     

中国高等植物多样性编目进展

中国高等植物多样性编目是“中国生物物种名录”项目中的重要组成部分, 旨在后植物志时代对中国高等植物的物种名录进行修订和年度更新。自2017年深圳国际植物学大会以来, 中国高等植物物种名录已进行了5次年度更新。名录参考最新的植物分类学研究进展, 对各大类群全面采用有分子证据的新分类系统, 收录5年来发表的中国植物新类群和新记录, 补充往年遗漏的部分类群, 并依据新的专科专属的修订结果对发生属间分类变动的类群进行了更新。目前的中国高等植物物种名录包含角苔类4科9属27种, 苔类62科170属1,081种94个种下等级, 藓类94科453属2,006种154个种下等级, 石松类3科12属165种4个种下等级, 蕨类38科177属2,215种228个种下等级, 裸子植物10科45属291种118个种下等级, 被子植物272科3,409属32,708种6,909个种下等级, 共计483科4,275属38,493种7,507个种下等级, 较5年前增加了19科270属2,334种。     

中国石松类和蕨类植物多样性研究进展

石松类和蕨类植物是维管植物的第二大类群, 其起源可追溯到4亿年前。在被子植物出现之前, 石松类和蕨类植物在古地球生态系统中占主导地位, 其重要性一直延续到现在。自20世纪40年代开始, 中国石松类和蕨类植物研究就令世界瞩目, 尤其是2017年第19届国际植物学大会在中国深圳召开后的5年时间里, 中国石松类和蕨类植物研究更是面向世界、走向国际, 研究更为广泛的科学问题, 在物种多样性、保护、系统演化和生态适应性等方面取得了一系列重要研究进展。2017-2022年, 多个中国研究团队利用多组学数据构建了世界石松类和蕨类植物科级水平的生命之树并提出了关键性状孢子囊环带演化的新模式; 解决了石松类和蕨类植物中目级、科级、属级和种级众多关键的系统分类学等问题, 发表了106个新分类群; 开展了大量的植物区系调查和研究, 出版了6部中国石松类和蕨类植物多样性专著和1部世界性专著; 对65种国家重点保护的石松类和蕨类植物进行了迁地保护, 同时实现了桫椤科、水蕨属(Ceratopteris)、观音座莲属(Angiopteris)和鹿角蕨(Platycerium wallichii)等重点保护类群的孢子繁殖; 在系统发育框架下, 研究了石松类和蕨类植物的生态修复功能和生态适应性演化。通过对2017-2022年研究成果的总结和思考, 本文对未来石松类和蕨类植物的发展提出以下建议: (1)提高中国寡型科属以及世界性大科大属的关注力度; (2)加强西藏、四川等薄弱地区石松类和蕨类植物的调查研究, 并结合新技术, 如DNA条形码等以提高区系调查中物种鉴别的效率和准确性; (3)运用多学科交叉的研究方法厘清各科、属、种间系统关系的同时, 还应加强系统和生态适应性演化之间的协同研究; (4)关注石松类和蕨类植物系统位置作为陆生维管植物演化起点的共性科学问题; (5)加强石松类和蕨类植物系统分类学与生态学、植物化学、保护生物学等学科间交叉合作研究。     

2014年中国植物科学若干领域重要研究进展

2014年中国植物科学高速稳步发展,表现在具有原创意义的高质量论文迅速增长。中国科学家在植物学诸多领域,如水稻(Oryza sativa)独脚金内酯信号转导途径、水稻代谢遗传调控、水稻育性的遗传调控机理及农业与环境生物学等取得了大量重要成果,基因组研究从功能到进化、从模式作物扩散到各类经济作物,表现出全方位多维度的整合研究态势。全球气候变化下碳汇响应机制取得重要进展。Nature等国际学术刊物高度关注中国植物科学特别是水稻生物学研究进展。该文概括性综述了2014年中国本土植物科学若干领域取得的重要研究进展,旨在全面追踪当前中国植物科学领域发展的最新前沿和热点事件,并与国内读者分享我国科学家所取得的杰出成就。     

2020年中国植物科学若干领域重要研究进展

2020年中国植物科学家在国际综合性学术期刊及植物科学主流期刊发表的论文数量比上一年显著增加, 在植物发育、耐逆、系统进化和作物生物学等领域取得了重要研究进展。其中, “小麦抗赤霉病基因 Fhb7的克隆、机理解析及育种利用”和“提高作物品种氮肥利用效率的新机制”两项成果入选2020年度“中国生命科学十大进展”。该文总结了2020年我国植物科学研究取得的成绩, 简要介绍了30项代表性的重要进展, 以帮助读者了解我国植物科学发展态势, 思考如何更好地开展下阶段的研究, 服务国家需求。     

Phylogenetic distribution and evolution of mycorrhizas in land plants

A survey of 659 papers mostly published since 1987 was conducted to compile a checklist of mycorrhizal occurrence among 3,617 species (263 families) of land plants. A plant phylogeny was then used to map the mycorrhizal information to examine evolutionary patterns. Several findings from this survey enhance our understanding of the roles of mycorrhizas in the origin and subsequent diversification of land plants. First, 80 and 92% of surveyed land plant species and families are mycorrhizal. Second, arbuscular mycorrhiza (AM) is the predominant and ancestral type of mycorrhiza in land plants. Its occurrence in a vast majority of land plants and early-diverging lineages of liverworts suggests that the origin of AM probably coincided with the origin of land plants. Third, ectomycorrhiza (ECM) and its derived types independently evolved from AM many times through parallel evolution. Coevolution between plant and fungal partners in ECM and its derived types has probably contributed to diversification of both plant hosts and fungal symbionts. Fourth, mycoheterotrophy and loss of the mycorrhizal condition also evolved many times independently in land plants through parallel evolution.     

中国蕨类植物细胞分类学研究概况

中国蕨类植物类群十分丰富,由63科230属约2600种组成,其中约有10％的种类为中国特有。迄今为止,中国蕨类植物进行过染色体计数的种类约有395种,仅占中国蕨类植物总数的15％,其中48％为多倍体。本文对中国蕨类植物细胞分类学研究的历史和现状进行了综合评述。文中论述了蕨类植物染色体数目和染色体基数在系统学上的应用以及蕨类植物染色体组型分析、多倍化、无融合生殖、多倍体复合体及网状进化的研究概况。中国20多年的蕨类植物细胞分类学研究表明,蕨类植物的染色体数目、基数、组型分析、多倍化及其繁殖方式对蕨类植物的分类、起源和演化的研究都有重要作用,对种及种复合体的鉴定、科属的划分也有重要的参考价值。并对中国蕨类植物细胞分类学研究提出了一些建议。     

2015年中国植物科学若干领域重要研究进展

2015年中国植物科学研究处于飞速发展的态势, 主要表现在中国植物生命科学家在国际顶级学术刊物发表文章的数量呈现出明显的优势。中国科学家在植物学诸多领域取得了骄人的成果, 如高等植物PSI与捕光天线的超分子复合物晶体结构的解析、水稻感知和耐受寒害机制、乙烯信号转导分子机制研究等。2015年中国生命科学领域十大进展中, 植物科学领域有两项成果入选。值得一提的是, 中国本土科学家因青蒿素的发现与抗疟疾药物新疗法的开创首次获得自然科学领域的诺贝尔奖, 标志着中国植物化学和中药学对人类健康事业的巨大贡献受到国际高度关注, 也标志着中国科学家围绕国家重大需求开展科学技术问题研究模式的有效性和影响力。中国植物科学从跟踪、并行, 逐渐迈入领跑学科发展的方阵。该文对2015年中国本土植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪当前中国植物科学领域发展的最新前沿和热点事件, 并与国内读者分享我国科学家所取得的杰出成就。     

2016年中国植物科学若干领域重要研究进展

2016年中国植物科学持续稳步发展, 表现在中国植物科学家在国际主流高影响力学术期刊发表文章的数量稳中有升, 中国植物科学领域的期刊逆风出行, 进入研究性期刊世界前三甲行列。中国科学家在植物学诸多领域取得了丰硕的成果。水稻(Oryza sativa)产量性状杂种优势的分子遗传机制解析入选2016年中国科学十大进展; 植物受精过程中雌雄配子体信号识别机制的研究和独脚金内酯的受体感知机制入选2016年生命科学十大进展。我国植物科学, 特别是以水稻为代表的作物研究在国际学术界已占有一席之地。例如, 在水稻组学(如基因组和转录组等)资源和技术平台的建立、重测序的开发及功能基因的克隆和调控网络的解析方面取得了系列重要成果(如揭示了独脚金内酯信号转导的“去抑制化激活”机制、从分子水平上阐释了水稻籼粳杂种不育和广亲和性基因S5的作用机理及发现了控制水稻耐冷的基因组位点), 已经引领世界水稻乃至作物科学研究。该文对2016年中国本土植物科学若干领域取得的重要研究进展进行了概括性评述, 旨在全面追踪当前中国植物科学领域的发展前沿和研究热点, 与读者共享我国科学家所取得的杰出成就。