红树植物在潮间带极端环境下的适应演化过程与机制

选择对潮间带极端环境具强适应能力的红树植物为研究对象，采用基于第二代测序技术的群体基因组学方法，结合古生物学研究手段，开展红树植物适应演化过程与机制研究。建立红树孢粉-植被-气候转换关系，重建地史时期印度-西太平洋地区红树林群落演替过程，揭示群落组成动态与潮间带迁移和气候-海平面波动的相互关系，推断红树林植被的生长位置和对应的海岸古环境变化及其演化关系；开展基因组水平红树植物群体遗传学、比较转录组以及基因组水平的亲缘地理学研究，解析潮间带极端条件下红树植物的群体遗传结构和分化式样，诠释不同类型红树植物对环境适应的转录组模式，从基因组、转录组、基因型、表现型等不同层次全面认识适应性遗传变异对红树植物在潮间带极端生境成功的重要性，从宏观和微观水平系统理解自然选择下这群特殊木本植物的演化模式与机制。

率先利用第二代（和第三代）测序技术并结合古环境重建方法，开展红树植物适应演化过程与机制研究。重建了中国华南红树林分布地区全新世海洋沉积环境，获得了海南岛东、南部红树林群落演替及在第四纪冰期-间冰期海平面变化过程中的不同迁移路线，以及该地区红树林全新世环境变化等重要结果和数据。首次获得和详尽分析了红树植物主要代表类群的全基因组序列，结合古化石证据，揭示了红树族祖先在50-70百万年前经历了一次全基因组复制（WGD）事件并随后进入潮间带，红树族植物起源于约50百万年前，红树植物基因组变异特征反映了木本植物从陆地成功进入潮间带极端环境的适应性演化过程；揭示了全球气候变化（海平面升降）是导致印度－西太平洋（IWP）地区成为全球红树植物物种多样性热点区域的最主要因素。这些重要进展和原创性成果，为研究红树从陆生生境进入到海岸带极端环境的起源和适应过程与机制及理论模型提供了极重要的全基因组和群体基因组水平的实证。成果33篇发表于MBE、J Biogeo等本领域权威期刊（SCI论文29篇），所获得第一手古生物学、全基因组、群体基因组、转录组、亲缘地理、杂交、基因芯片以及常规测序数据为国际红树与湿地植物数据库提供了极大量的全新数据资源，推动我国在国际红树与湿地保护生物学领域占有领先位置，对整个红树植物进化生物学、生物多样性和保护生物学研究具有极其深远的意义。