Evolutionary Biology and Genomics

Members:

Prof. LIU Yang, Assoc. Prof. CAI Feng, Assoc. Prof. CUI Rongfeng, Assoc. Prof. MA Kayan, Assoc. Prof. MA Liang, Assoc. Prof. HUANG Kaichi, Assoc. Prof. XU Shaohua, Assist. Prof. XING Shuang, Assoc. Prof. YANG Yuchen, Assoc. Prof. ZHANG Lybing

Introduction

The direction of Evolutionary Biology and Genomics focuses on the frontiers of the evolutionary dynamics of genomes in plants, animals and microbes as well as the interaction between animals, combining field work, controlled experiments, genomics, physiology, behavior and molecular genetics. We are also interested in the behavioral response and physioecological adaptation to environmental changes, the mechanisms of species endangerment and biodiversity conservation. We have published our work on journals like Cell、National Science Review、Nature Climate Change、The ISME Journal、Nature Communications、Science Advances, and have received fundings from national, provincial, municipal and university levels.

Members

Direction leader: Prof. LIU Yang, Ph.D. advisor

Research directions:

通过分子系统学、群体遗传学、基因组学、生态学野外实验等方法，开展鸟类的生态和适应性进化，特别是繁殖和迁徙行为的研究，探索进化和生态因素对于行为多样性的塑造。通过形态、鸣声、生态位模型和比较分析，研究中国濒危、特有物种的系统分类和地理分布，探讨在当前快速全球化对于鸟类表型和遗传多样性的保护启示。

成员：

蔡枫副教授、硕导

研究方向：

（1）真菌生态基因组学，主要以模式真菌为材料探究真菌物种形成、适合度相关基因功能和基因组进化机制。

（2）微生物分子生态学，研究滨海盐土和“塑料际”微生物群落组装和演化机制，基于合成生物学原理和生物工程手段，改造乃至创造具有特定功能的微生物和微生物群落。

崔融丰（青年研究员）副教授、博导

研究方向：

以鱼类为主要模式系统，结合动物行为、分子生态、种群基因组学等方法研究进化生物学中的基本问题。研究方向聚焦于物种形成与多态性保存机制、生殖隔离的行为学机制、种间杂交、自然选择与性选择的基因组进化、近中性进化与衰老基因组学。

马嘉欣副教授、硕导

研究方向：

水生生物学、生物多样性及其进化。

主要研究对象为印度-西太平洋地区的水生动物类群，这些类群具有高度的生态多样性和系统发育多样性，同时也不断地受到全球气候变化和当地发展的威胁。我们的研究旨在揭示这一生物多样性热点地区水生动物的生物学特征、演化历史及其环境适应性。

马亮副教授、博导

研究方向：

动物生理生态学和全球变化下的生物多样性保护。

近期的代表性成果包括：发现气候变化下全球荒漠鸟类的气候避难所多位于临近海洋的荒漠地区；气候变化下全球保护地对于两栖爬行类的重要性将提高；提出评估气候变化对卵生物种影响的新指标——产卵机会；揭示了热生理性状的海拔变异如何影响蜥蜴种群面对气候变化的脆弱性。

黄恺驰副教授、博导

研究方向：

物种适应和物种形成的遗传机理；基因组结构变异的形成和演化规律；

杂交和自然选择驱动下的分子演化过程。

邢爽助理教授、硕导

研究方向：

通过野外调查，揭示了热带昆虫在环境梯度上的分布格局和机制；整合分析全球动植物相互作用网络；结合已有数据和文献，分析探讨了陆生生态系统树栖垂直维度中的生态格局与过程。

徐绍华副教授、硕导

研究方向：

生态基因组学，进化生物学。全基因组复制是影响植物进化和分化的重要力量，但其如何提高植物环境适应能力尚未解析。我们系统探究了红树植物在盐度变化时的基因表达模式，并发现不同红树植物独立发生的全基因组复制事件，其复制基因趋同地发生了表达模式的新功能化，促进了红树植物适应潮间带动荡的环境。

杨宇晨副教授、硕导

研究方向：

利用多组学技术，解析（1）滨海红树植物胁迫响应分子机制，为本地濒危红树物种的保护和评估外来红树物种的入侵潜力提供了理论基础；（2）植物生长抑制剂介导的经济树种石榴矮化的分子机制，为石榴矮化品系的选育提供了遗传基础；（3）生物互作背后的转录后调控机制，从新的层面为害虫的生物防治提供了思路。

张履冰副教授、硕导

研究方向：

动物生态学、保护生物学。关注气候变化背景下物种的濒危机制和脆弱性。研究内容包括：极端气候事件对个体行为、生理以及种群生存力的影响；物种对气候变化的响应模式及其脆弱性的来源；动物多样性动态变化与其生态功能弹性机制的维持。

Publications

Cai, F., Gao, R., Zhao, Z., Ding, M., Jiang, S., Yagtu, C., …& Shen, Q.*, Druzhinina, I. S.* (2020). Evolutionary compromises in fungal fitness: hydrophobins can hinder the adverse dispersal of spores and challenge their survival. The ISME Journal, 14, 2610-2624.

Cui, R., Medeiros, T., Willemsen, D., Iasi, L.N.M., Collier, G.E., Graef, M., … &Valenzano, D.R. (2019). Relaxed selection limits lifespan by increasing mutation load. Cell, 178(2), 385-99.

Cui, R., Schumer, M., Kruesi, K., Walter, R., Andolfatto P., Rosenthal, G.G. (2013). Phylogenomics reveals extensive reticulate evolution in Xiphophorus fishes. Evolution, 67(8), 2166-79. Web of Science Highly Cited Paper (top 1% in Plant & Animal Sciences).

Huang, C., Zhou, K. W., Huang, Y. J., Fan, P. F., Liu, Y*, Lee, T. M*. (2023). Insights into the coexistence of birds and humans in cropland through meta-analyses of bird exclosure studies, crop loss mitigation experiments and social surveys. PLoS Biology, accepted.

Lv, L.*, Martijn van de Pol, M., Osmond, H., Liu, Y.*, Cockburn, A. & Kruuk, L. (2023). Winter mortality of a passerine bird increases following hotter summers and during winters with higher maximum temperatures. Science Advances, 9(1): eabm0197.

Ma, K.Y., Qin, J., Lin, C-W, Chan, T-Y, Ng, P.K.L., Chu, K.H., Tsang, L.M. (2019). Phylogenomic analyses of brachyuran crabs reveal a paraphyletic Heterotremata and support early divergence of primary freshwater crabs. Molecular Phylogenetics and Evolution, 135, 62-66.

Ma, L.*; Conradie S.R., Crawford C.L., Gardner A.S., Kearney M.R., Maclean I.M.D., …& Wilcove D.S. (2023). Global patterns of climate change impacts on desert bird communities. Nature Communications, 14 (211).

Pang, G.†, Li, X.†, Ding, M., Jiang, S., Chen, P., Zhao, Z., …& Cai, M. F.*, Druzhinina, I. S.* (2023). The distinct plastisphere microbiome in the terrestrial-marine ecotone is a reservoir for putative degraders of petroleum-based polymers. Journal of Hazardous Materials, 453, 131399（中国国际电视台报道）

Huang, K., Jahani, M., Gouzy, J., Legendre, A., Carrere, S., Lázaro-Guevara, J. M., Segovia, E. G. G., Todesco, M., Mayjonade, B., Rodde, N. and Cauet, S., Dufau, I., Staton, S. E., Pouilly, N., Boniface, M.-C., Tapy, C., Mangin, B., Duhnen, A., Gautier, V., Poncet, C., Donnadieu, C., Mandel, T., Hübner, S., Burke, J. M., Vautrin, S., Bellec, A., Owens, G. L., Langlade, N., Muños, S., & Rieseberg, L. H. (2023). The genomics of linkage drag in inbred lines of sunflower. Proceedings of the National Academy of Sciences, 120(14), e2205783119.

Xia, X., Fan, M., Liu, Y., Chang, X., Wang, J., Qian, J., Yang Y.* (2023). Genome-wide alternative polyadenylation dynamics underlying plant growth retardant-induced dwarfing of pomegranate. Frontiers in Plant Science, 14, 1189456.

Xing, S., Leahy, L., Ashton, L.A., Kitching, R.L., Bonebrake, T.C., Scheffers, B.R. (2023). Ecological patterns and processes in the vertical dimension of terrestrial ecosystems. Journal of Animal Ecology.

Xu, S., Guo, Z., Feng, X., Shao, S., Yang, Y., Li, J., … & Shi, S. (2023). Where whole-genome duplication is most beneficial: Adaptation of mangroves to a wide salinity range between land and sea. Molecular Ecology, 32, 460-475.

Zhang, L., Ameca, E.I., Cowlishaw, G., Pettorelli, N. Foden, W., Mace, G.M. (2019). Global assessment of primate vulnerability to extreme climatic events. Nature Climate Change, 9, 554–561.

Research projects

斗鱼属基因组中的放松选择与适应性渗入（国家自然科学基金面上项目）

环颈雉的种群基因组学与适应性进化研究（国家自然科学基金面上项目）

红树植物与植食性害虫相互作用的多组学调控机制研究（国家自然科学基金青年项目）

华南沿海森林鸟类在台风影响下的脆弱性研究（国家自然科学基金青年项目）

基于系统发育基因组学的华南溪蟹生物地理历史研究（国家自然科学基金青年项目）

气候变化条件下全球卵生和胎生爬行动物受胁状况的模型预测与评估（国家自然科学基金青年项目）

全基因组复制后的新功能化在三种红树植物适应潮间带环境中的作用（国家自然科学基金青年项目）

Graduate student education

演化生物学与基因组方向的科研团队从提高研究生的研究兴趣、研究能力、研究水平和研究素质四个方面，为具有生态学、生物学、农学和环境科学专业背景的同学们设置了人才培养方案。该方向每年招收研究生8-10名，培养期间将为学生提供专业的科研训练和指导、良好的科研平台，以及团队合作和学术交流的机会。