近日，在中国科学院植物种质创新与特色农业重点实验室种群遗传学学科组组长王艇研究员指导下，武汉植物园森林博士等人与国外专家Mario A Fares研究员、中山大学生命科学学院苏应娟教授课题组合作，在裸子植物Rubisco酶的分子进化研究方面取得重要进展。发现裸子植物3个科（罗汉松科、三尖杉科和红豆杉科）植物的Rubisco大亚基在漫长的地质历史时期内伴随着大气CO2浓度的改变发生了复杂的适应性进化。

　　为深入了解Rubisco酶的分子进化，他们以裸子植物3个科（罗汉松科、三尖杉科和红豆杉科）的rbcL基因为对象，利用“宽松分子钟”模型重建了物种系统发育关系，在时间尺度下开展了适应性进化和共进化分析；发现伴随着历史上大气层中CO2浓度的变化，RbcL亚基的部分位点受到了持续正选择，其中一些位点位于Rubisco酶大、小亚基的接触面上，而另一些位点则位于该酶及其活化酶接触面附近，这些结果说明Rubisco酶为了应对大气层CO2浓度的改变而发生了持续性的适应调整，期间还伴有Rubisco活化酶发生的共进化。更重要的的是，RbcL亚基内存在着氨基酸位点共进化网络，其中6个核心位点曾经遭受过正选择，说明Rubisco大亚基可通过不同氨基酸位点的共进化改变其功能和结构，进而发生适应性进化。这些结果不仅对理解Rubisco酶与环境因子的相互作用具有重要意义，而且有助于认识与Rubisco酶相关的功能网络。 

　　该研究结果已于6月3日发表在国际重要学术刊物Biology Direct (IF 2010 3.74 生物类TOP30)。 

基于rbcL序列利用“宽松分子钟”模型重建的裸子植物系统发育关系图