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近年来，在中国科学院和植物研究所的大力支持和知识创新体系的带动下，实验室对研究方向、研究组和支撑条件等方面进行了一系列调整，已形成集宏观与微观于一体，野外调查与实验研究相结合，利用化石、形态、细胞和分子等多学科证据进行综合研究，极富特色的系统与进化植物学研究基地，同时也是植物研究所最有基础、积累最多、最具优势和重点发展的学科之一。 课题组组长原则上由首席研究员担任，每个课题组还包括3－5名固定研究人员和10－12名流动人员组成。课题组的设置不影响跨课题组进行项目的合作研究。实验室计划在4个研究方向下设置12－14个课题组，目前的研究内容和课题组名称如下：
（一）植物分类、区系和生物地理学
开展中国及周边国家的区系调查和分析，在植物志编研的基础上，进行分类学修订和专著性研究；采用生物地理学的理论和方法，并综合利用来自形态学、地理学、古生物学和分子生物学等方面的证据，研究植物类群的地理分布格局、形成过程以及生物和非生物成因。探讨植物生物多样性的起源、式样和变化规律；探讨植物分类学的基本原理和方法，完善现行分类系统；建立植物分类和植物地理信息管理系统，为国家植物资源和生物多样性的保护与持续利用提供科学依据和理论指导。
1) 植物分类学研究组
2) 植物区系和植物地理学研究组
（二）植物大类群的起源和系统发育重建 通过对化石植物所含气候和环境信息的提取，在宏观时间尺度上揭示全球变化的大趋势，通过对植被演替过程和机制的研究，阐明古植被景观；开展地质时期植物的形态学、解剖学和分类学研究，揭示陆地植物各大门类的起源和早期进化历史；对现存植物类群开展形态、细胞、地理和分子等方面的综合研究，尤其是利用信息大分子（核酸和蛋白质）作为遗传标记，结合古生物等方面的证据，探讨植物大类群，特别是有花植物的起源、进化式样和过程，重建植物类群的系统发育。
3) 古植被演替和环境变迁研究组
4) 化石植物演化生物学研究组
5) 系统发育重建研究组
（三）物种形成与进化生物学 研究居群的遗传结构及其时空动态，结合植物的生殖方式和交配系统分析，探讨物种形成的式样和机制；揭示种间差异的遗传学、生殖生物学和生态学基础；通过生物种间互作的研究，揭示协同进化的机理；研究植物的分子进化与形态进化的关系，基于多学科证据，探讨生物类群地理分布格局和物种适应性进化的分子机理；针对我国特有的濒危植物以及重要作物和经济植物的野生近缘类群开展保护遗传学研究，探讨物种濒危机制及其保护策略和措施，建立遗传多样性保护和利用的理论和方法。
6) 居群生物学与保护遗传学研究组
7) 进化细胞遗传学研究组
8) 分子进化与分子生物地理学研究组
9) 物种形成和生物入侵研究组
（四）进化发育和进化基因组学 通过研究植物个体发育中关键器官和结构的发生和发育过程，揭示关键性状的同源性和进化机制，阐明植物类群形态进化的发育和遗传机理；根据基因组学的原理和方法，结合生物信息学手段，探讨植物基因组的结构、功能及其进化规律和机制；研究植物信息大分子的结构、进化规律和机制，尤其是重要基因家族的起源和分化及其功能意义；研究表型变异与分子变异、基因组变异与环境变异之间的相关性和规律性，从染色体和基因组水平上阐明生物进化的规律和机制。
10) 进化发育遗传学研究组
11) 进化与生态基因组学研究组
实验室将根据本学科的发展从国内外引进和招聘优秀青年人才，尤其是进化发育生物学、进化基因组学和生物信息学等方面的人才，争取在2－5年内建立生物信息学和进化基因组学等2－4个新的课题组。
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