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孙永帅 | Sun Yongshuai

 

psb

2013年夏末秋初于麦积山仙人崖

(Yongshuai Sun, PhD, PI of Plant evolutionary ecology research group. I received my PhD in Lanzhou University and did postdoc in Sichuan University. My main research interest is speciation, including species divergence under gene flow, hybrid speciation, ecological effects of climate change on tree species. I have published tens of papers on journals including Evolution, Molecular ecology, Nature communications, Journal of biogeography, Molecular phylogenetics and evolution, Ecology and evolution. Email: sunyongshuai[AT]xtbg.ac.cn)

 

科研与学术经历

2013 – 15    四川大学  生命科学学院  博士后/讲师

2015 – 今    中国科学院西双版纳热带植物园  植物进化生态学研究组  副研究员

2016 – 今    中国科学院西双版纳热带植物园  植物进化生态学研究组  组长

2019 – 今    Associate Editor of Plant Ecology & Diversity, Journal of the Botanical Society of Scotland

 

研究兴趣

研究方向为进化生态基因组学。研究兴趣是植物的物种形成、生物多样性对气候变化的生态响应和进化适应。主要应用现代群体遗传学(Population Genetics)、生物信息学、基因组学和系统发育(Phylogenetics)的理论与方法对自然生物类群开展组学水平的进化生态学研究,分析遗传变异的结构和地理分布模式(Pattern),挖掘变异模式产生的遗传机制(Mechanism),模拟和揭示植物的物种形成过程(Process),探讨古气候变化/高山隆升对植物多样性的影响(Effects)。多项研究结果拓展了进化生态学知识边界,并为生态保护和作物育种等提供支撑。

 

Research Interests

Plant divergence, evolutionary adaptation and speciation, Ecological and evolutionary responses to climate changes. 

I mainly use the theory and methods of bioinformatics, population genetics and phylogenetics to study natural plants, 1) revel their population structure and geographically distributional pattern, 2) illustrate the underlying mechanisms and modeling the process of speciation, 3) discuss the effects of climate changes and alpine uplift on plant diversity.

 

主要发现
(一)传统知识认为,同倍体生物间的杂交对生物的适应和多样化没有贡献。远交衰退是主要科学证据,如杂交后代结实率较低、杂交后代生存能力下降等。因而,长期以来,人们认为,同倍体生物间的杂交对物种演化没什么影响。如果杂交对进化没积极作用,那么生物应该在进化过程中尽力避免杂交发生,以节约有限资源。但是,我们在自然界中经常观察、观测到杂交现象。所以,杂交对生物适应和多样化,可能是有一些贡献的。以树木(如云杉属)为研究材料,利用DNA序列数据,我在研究工作中发现,不同树木物种间基因交流并不罕见,物种间基因交流甚至可以帮助树木适应极端环境,物种间杂交也可以促进新物种的形成。这些结果表明,杂交能够在植物适应和多样化过程中发挥促进作用。
 
 
 
(二)同倍体杂交物种形成被认为是生物多样化的一种重要方式。检验同倍体杂交物种形成,大多采用检验超亲性状杂交起源的方法。有研究认为,亲本间生殖隔离位点的重新组合能够引起杂交物种形成,包括模拟研究实例研究。然而,我们对生殖隔离位点的分布式样知之甚少。我们使用峨眉锥栗杂交系统为研究材料,利用其独特的系统发育结构、空间分布式样以及峨眉锥栗的独特进化历史,制作一个进化生态学实验设计方案,并用其鉴定板栗和锥栗的生殖隔离位点。研究结果支持峨眉锥栗的杂交起源,并发现生殖隔离位点在基因组上呈现非随机分布式样。
 
为什么重组率高的基因组区域有较多的基因渗入序列?

(参见 DOI: 10.1038/s41467-020-17111-w)

 

主持项目

丽江云杉和青扦的种间基因流波动(NSFC青年科学基金项目),2013年批准。

基于基因组重测序研究三个栗属物种的适应性分化(NSFC面上项目),2016年批准。

板栗和锥栗的物种分化(中组部、中科院西部之光项目西部青年学者A类),2016年批准。

植物进化生态学研究组启动经费,2016年批准。

云南省“云岭青年人才”、“千人计划”青年人才专项,2018年度。

中国科学院青年创新促进会项目,2019年度。

丽江云杉杂交带的形成和维持机制研究(NSFC面上项目),2019年批准。

 

代表论文目录 (***: 通讯作者)

  1. Sun, Y.***, Abbott, R. J., Lu, Z. , Mao, K., Zhang, L., Wang, X., Ru, D., Liu, J.***. Reticulate evolution within a spruce (Picea) species complex revealed by population genomic analysis. Evolution. 2018, 72: 2669-2681. doi:10.1111/evo.13624
  2. Sun, Y.***, Lu, Z., Zhu, X., Ma, H. Genomic basis of homoploid hybrid speciation within chestnut trees. Nature Communications. 2020, 11: 3375. DOI: 10.1038/s41467-020-17111-w.
  3. Ru, D., Mao, K., Zhang, L., Wang, X., Lu, Z., Sun, Y.***. Genomic evidence for polyphyletic origins and inter-lineage gene flow within complex taxa: a case study of Picea brachytyla in the Qinghai-Tibet Plateau. Molecular Ecology. 2016, 25: 2373–2386. (IF2016 = 6.6)
  4. Sun Y., Li, L.L., Li, L., Zou, J.B., Liu, J.*** Distributional dynamics and interspecific gene flow in Picea likiangensis and P. wilsonii triggered by climate change on the Qinghai-Tibet Plateau. Journal of Biogeography. 2015, 42: 475–484. (IF2015 = 5.1)
  5. Sun, Y., Abbott, R.J., Li, L., Li, L., Zou, J., Liu, J.*** Evolutionary history of Purple cone spruce (Picea purpurea) in the Qinghai–Tibet Plateau: homoploid hybrid origin and Pleistocene expansion. Molecular Ecology. 2014. 23: 343–359. (IF2015 = 6.5)
  6. Sun, Y., Wang, A.L., Wan, D.S., Wang, Q., Liu, J.*** Rapid radiation of Rheum (Polygonaceae) and parallel evolution of morphological traits. Molecular Phylogenetics and Evolution. 2012, 63: 150–158. (IF2013 = 4.1)
  7. Tian, B., Fu, Y., Milne, R.I., Mao, K., Sun, Y.***, Ma, X., & Sun, H.*** A complex pattern of post-divergence expansion, contraction, introgression and asynchronous responses to Pleistocene climate changes in two Dipelta sister species from western China. Journal of Systematics and Evolution. 2020, 58: 247262.
  8. Bi, H., Yue, W., Wang, X., Zou, J., Li, L., Liu, J., Sun, Y.***. Late Pleistocene climate change promoted divergence between Picea asperata and P. crassifolia on the Qinghai-Tibet Plateau through recent bottlenecks. Ecology and Evolution. 2016, 6: 4435–4444. (IF2016 = 2.7)
  9. Wang, X., Li, Y., Liang, Q., Zhang, L., Wang, Q., Hu, H., Sun, Y.***. Contrasting responses to Pleistocene climate changes: A case study of two sister species Allium cyathophorum and A. spicata (Amaryllidaceae) distributed in the eastern and western Qinghai-Tibet Plateau. Ecology and Evolution. 2015, 5: 1513–1524. (IF2015 = 2.3)
  10. Sun, Y., Ikeda, H., Wang, Y.J., Liu, J.Q. Phylogeography of Potentilla fruticosa (Rosaceae) in the Qinghai–Tibetan Plateau revisited: A reappraisal and new insights. Plant Ecology & Diversity. 2010, 3: 249–257. (IF2011 = 2.1)