这样一个狭域分布、濒危的物种却属于一个典型的广泛分布、多样性高的属——槭属(Acer L.)。槭属广布于欧亚大陆和北美,是北温带落叶阔叶林的重要成员,部分物种分布南缘到东南亚热带地区和非洲北部以及新热带地区。我国拥有近80%的物种(99/129),被认为是槭属的现代分布中心和多样性中心。槭属植物适应风力传播的翅果有可能是支持其广泛扩张的主要创新性状,其它性状状态的多样性也显示出其广泛的适应性。雄全同株、雌雄同株和雌雄异株三种性别模式在这个属中都存在;值得一提的是,五小叶槭所在的坚果槭组(A. sect. Lithocarpa Pax)除它本身外均为雌雄异株,它是雄全同株(两性花为功能性雌花)或雌雄同株的;它的基因组可以为研究这个类群性别分化机制提供更坚实的基础。

在槭族(tr. Acereae (Durande) Dumort.)中,槭属还有个姐妹类群——金钱槭属(Dipteronia Oliv.),仅包含两个现存种:金钱槭(D. sinensis Oliv.)和云南金钱槭(D. dyeriana Henry),局限分布于中国中部和西南部,是东亚温带植物区系中古老、孑遗、特有的木本属之一。两个现存种虽然局限分布于中国,但在北美却有很好的化石记录,从古新世后期(60–63 Ma)一直持续到渐新世早期(32 Ma);东亚的化石记录较少,直到2017年才由中国科学院西双版纳热带植物园周浙昆团队在云南省中部发现中国的第一个金钱槭属化石(D. brownii)。槭属在第三纪的亚欧及北美大陆同样有着丰富的化石记录,且北美的槭属化石在古新世开始就出现了高度分化,始新世的记录主要集中在亚洲的东北部,且已经分化出了现存的大部分组。槭属自起源以来持续不断的多样化造就了其现在的北温带广泛分布和多样性,而其姐妹类群金钱槭属却未能有如此好运,两个现存种均为珍稀濒危植物,其中云南金钱槭也被列入了极小种群野生植物保护对象。近缘类群经历了相似的地质历史事件却展现出完全不同的多样性现状,在基因组中保留下来的大量印记可以帮助我们更好地理解亿万年的进化历史,补全星散的化石记录无法完满的故事。

近年来针对多个珍稀濒危植物进行的全基因组测序及重测序工作已经取得初步成果。例如,去年12月,南京林业大学施季森团队在Nature Plants上发表题为“Liriodendron genome sheds light on angiosperm phylogeny and species-pair differentiation”的论文,首次组装了木兰类物种鹅掌楸(Liriodendron chinense (Hemsl.) Sarg.)的基因组,从全基因组水平探究被子植物的系统发育框架,确定了以鹅掌楸为代表的木兰类植物在被子植物中的位置。该成果对于深入了解珍稀物种鹅掌楸的进化机制,开展功能基因鉴定、重要性状的分子调控网络和基于基因组的选择育种等方面的研究,具有十分重要的理论和应用价值。也是在去年12月,四川大学刘建全团队在Nature Communications发表了题为“Genomic effects of population collapse in a critically endangered ironwood tree Ostrya rehderiana”的研究论文,揭示了濒危树种的进化和生存机制。该研究对铁木属(Ostrya Scop.)的两个近缘种进行了全基因组水平的群体遗传学研究,推测出濒危物种天目铁木(Ostrya rehderiana Chun)和近缘广布种多脉铁木(Ostrya chinensis I.M. Turner)应对历史气候变化的种群动态,并发现仅存的5棵野生天目铁木经历了长时间特续的有效群体大小下降,导致近交抑制减弱,加上极端有害突变减少,使该频危树种还能结实,垂而不死,继续生存。