近日，在中國科學院植物種質創新與特色農業重點實驗室種群遺傳學學科組組長王艇研究員指導下，武漢植物園森林博士等人與國外專家Mario A Fares研究員、中山大學生命科學學院蘇應娟教授課題組合作，在裸子植物Rubisco酶的分子進化研究方面取得重要進展。發現裸子植物3個科（羅漢松科、三尖杉科和紅豆杉科）植物的Rubisco大亞基在漫長的地質歷史時期內伴隨著大氣CO2濃度的改變發生了復雜的適應性進化。

　　為深入了解Rubisco酶的分子進化，他們以裸子植物3個科（羅漢松科、三尖杉科和紅豆杉科）的rbcL基因為對象，利用“寬松分子鐘”模型重建了物種系統發育關系，在時間尺度下開展了適應性進化和共進化分析；發現伴隨著歷史上大氣層中CO2濃度的變化，RbcL亞基的部分位點受到了持續正選擇，其中一些位點位于Rubisco酶大、小亞基的接觸面上，而另一些位點則位于該酶及其活化酶接觸面附近，這些結果說明Rubisco酶為了應對大氣層CO2濃度的改變而發生了持續性的適應調整，期間還伴有Rubisco活化酶發生的共進化。更重要的的是，RbcL亞基內存在著氨基酸位點共進化網絡，其中6個核心位點曾經遭受過正選擇，說明Rubisco大亞基可通過不同氨基酸位點的共進化改變其功能和結構，進而發生適應性進化。這些結果不僅對理解Rubisco酶與環境因子的相互作用具有重要意義，而且有助于認識與Rubisco酶相關的功能網絡。 

　　該研究結果已于6月3日發表在國際重要學術刊物Biology Direct (IF 2010 3.74 生物類TOP30)。 

基于rbcL序列利用“寬松分子鐘”模型重建的裸子植物系統發育關系圖