綠色植物（Viridiplantae）包括約450,000–500,000個物種，具有很大的多樣性，在陸地和水生生態系統中具有重要作用。
2019年10月23日，由華大基因領銜的一千個植物轉錄組聯盟在Nature在線發表了題為「A Phylogenomic Viewof Evolutionary Complexity in Green Plants」的植物物種進化研究成果。來自世界各地的近200名植物科學家組成的國際聯盟，歷時9年時間，研究發布了1178種植物轉錄組測序成果，這些植物跨越了綠色植物的多樣性，包括綠色植物（Viridiplantae），青藻（Glaucophyta）和紅藻（Rhodophyta）以及31種植物基因組。該研究為檢查綠色植物的進化提供了一個強大的系統生物學框架。高質量植物基因組序列的可用性不斷提高以及功能基因組學的進步，使人們能夠在整個生命之樹上進行基因組進化的研究。
千種植物轉錄組計劃（1KP）是一項全球合作，旨在研究自始於綠藻到開花植物，整個綠色植物，超過10億年以來植物物種的基因和基因組的多樣性的科學計劃。1KP於2008年11月在全球範圍內發起，採用了由全球植物學家收集樣本，華大測序，數據開放共享的研究模式1KP的數據存儲於深圳國家基因庫生命大數據平台（China National GeneBank DataBase, CNGBdb)。基於此，國家基因庫構建了1KP資料庫，提供免費查詢、下載以及在線Blast服務。資料庫資源均可通過CNGBdb官網（https://db.cngb.org/）進行訪問並免費使用。
綠色植物由50多萬種物種組成，經歷大約10億年的進化過程，在所有陸地及許多水生生態系統中發揮著基礎性作用。在生命之樹中，萬物間相互聯繫。完成超過1000種植物轉錄組測序，對於理解生命之樹如何工作，研究物種間的關係尤為重要。佛羅里達大學Pam Soltis教授表示：1KP提供的關於進化關係的觀點，引發了關於綠色植物關鍵節點和進化過程起源的新假設。
該研究是前所未有的對整個綠色植物界的所有主要亞群了採樣，產生了代表1178個物種的1342個轉錄組測序數據，並闡明了複雜的植物生物體，分子和功能多樣化進化模式。研究發現在距今約十億年前，綠藻分化為兩大分支，一支包括了現存的開花植物、其它陸地植物和它們近緣的綠藻，另一支則包括了種類豐富的其它綠藻，植物在進化過程中存在不斷的創新和間斷的快速演化。
研究還揭示了全基因組重複的時間以及基因家族的起源，擴展和收縮，這些基因家族為基礎遺傳創新做出了突出的貢獻，從而使綠藻、苔蘚、蕨類、裸子植物、開花植物和所有其他綠色植物得以進化，有助於我們理解植物何時獲得長高的能力，以及產生種子、花朵和果實，為理解地球上的植物多樣性（包括一年生作物和多年生林木物種）提供了基礎。通過對來自廣泛植物物種的基因進行測序和分析，研究人員能夠更好地重建所有作物和模式植物物種祖先中的基因種類，並獲得更完整的基因圖譜和基因組重複圖譜，從而對這些物種的進化歷史產生新的認識。
近20年的植物基因組研究表明，全基因組複製(whole-genome duplication, WGD)在植物基因組中廣泛存在，是推動植物進化的重要事件。WGD亦稱古多倍化,使植物基因組快速重組,丟失大量基因,增加結構變異,對植物進化及多樣性有極其重要的作用。本研究中，ASTRAL系統發育關係中全基因組重複（WGD）的推斷，顯示它們在整個綠色植物分支上的分布不均勻。
比較基因重複事件分布和直向同源分歧時間以及Multi-taxon古多倍體搜索，在整個綠色植物系統進化樹上鑑定出244個推定的古老WGD，其中，種子植物基本平均有4輪WGD並且可以追溯到距今3億年前，在蕨類植物也能找到多次WGD事件（如圖）。這些假定的古多倍化事件中近150個先前沒有被發現。除了大多數的卷柏和一些地衣植物以外，至少有一個古老的WGD是在所有陸地植物所共有。相反，大多數綠藻？葉綠素和鏈黴菌藻類以及綠藻和紅藻譜系沒有顯示WGD的跡象。有意思的是，陸地植物的姐妹群（Zygnematophyceae表現出藻類譜系中WGD的密度最高。
該研究激發了科學家群體的努力，以在全球範圍內收集和測序陸生和水生生境的多種植物譜系。超過100名生物分類專家從野外和標本館館藏中收集了材料，其中包括德國科隆大學藻類培養中心、英國皇家植物園—邱園、亞特蘭大植物園、紐約植物園、中科院華南植物園、深圳市仙湖植物園、中國海洋大學等。
參考信息：
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1693-2