个人简历

汪小全

  • 职称:研究员
  • 出生地:安徽省旌德县
  • 出生年月:
  • 部门:系统与进化植物学国家重点实验室
  • 课题组:植物分子系统学与生物地理学研究组
  • 职务:所长
  • 地 址: 北京市海淀区香山南辛村20号
  • 邮政编码: 100093
  • 电 话: (86)-010-62836502
  • 传 真: (86)-010-62836095
  • 电子邮件: xiaoq_wang@ibcas.ac.cn
个人简历

  汪小全,男,1968年1月生于安徽省旌德县,1989年毕业于安徽师范大学,1992和1997年在中国科学院植物研究所分别获得硕士和博士学位,1998年7月-1999年5月在美国Michigan State University作访问学者。曾任系统与进化植物学国家重点实验室副主任、常务副主任和主任(2002-2017),《生物多样性》常务副主编和主编(1999-2008)。现任中国科学院植物研究所研究员、博士生导师、所长,国家植物园副理事长、中国植物学会副理事长兼秘书长,中华人民共和国濒危物种科学委员会委员,国家植物标本资源库负责人,中国科学院植物科学数据中心主任,Molecular Phylogenetics and Evolution副主编、Plant Biology editor、Journal of Systematics and Evolution编委、European Journal of Taxonomy咨询编委等。主要从事植物进化生物学、生物地理学和分子生态学研究,主持国家重点研发计划项目、中国科学院战略性先导科技专项项目等。近年来在裸子植物的进化和生物地理学、青藏高原植物进化和谱系生物地理学、杜鹃花属的时空进化等研究方面取得了重要成果。迄今发表论文100余篇,其中40余篇(第一或通讯作者)在PNAS、Nat. Commun.、Mol. Biol. Evol.、Proc. R. Soc. B.、Mol. Ecol.、Mol. Phylogenet. Evol.、J. Biogeogr.等国际主流杂志上。1997年获中国科学院院长奖学金特别奖,1999年获首届全国优秀博士论文奖,2004年获国家杰出青年科学基金,2006年被评为中国科学院研究生院优秀教师,2009年入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选,2011年获政府特殊津贴。已培养博士20余名,其中多位获中国科学院院长奖优秀奖等。

主要经历

1985.09-1989.07   安徽师范大学  学士

1989.09-1992.07   中国科学院植物研究所  硕士

1994.09-1997.07   中国科学院植物研究所  博士

1992.07-1994.08   中国科学院植物研究所  研究实习员

1994.08-1997.11   中国科学院植物研究所  助理研究员

1997.11-2000.12   中国科学院植物研究所  副研究员

2000.12-今            中国科学院植物研究所  研究员

1998.07-1999.05   密执安州立大学(Michigan State University) 访问学者

学术兼职

中华人民共和国濒危物种科学委员会委员 (2020.12 – )

系统与进化植物学国家重点实验室主任 (2011.10 – 2017.7)

遗传资源与进化国家重点实验室学术委员会委员 (2011 – )

中国科学院植物研究所系统与进化植物学研究中心主任 (2006.6 – 2011.7)

中国科学院植物研究所学术委员会副主任、学位委员会委员 (2006.7 – 2011.2)

系统与进化植物学国家重点实验室常务副主任 (2006.12 – 2011.7)

中国科学院系统与进化植物学重点实验室副主任 (2002. 6 – 2006.12)

中国植物学会植物分类与系统进化专业委员会主任 (2009 – 2013)

Molecular Phylogenetics and Evolution 副主编 (2013.12 – )

Plant Biology editor (2012.1 – )

Molecular Phylogenetics and Evolution 编委 (2007.2 – 2013.12)

《生物多样性》主编 (2004 – 2008)

《生物多样性》常务副主编 (1999.7 – 2003.12)

Journal of Integrative Plant Biology 编委 (Co-Editor) (2004 – 2014) 

Journal of Systematics and Evolution (原《植物分类学报》)编委 (1999.4 – )

《中国中药杂志》编委 (2002 – 2005)

山东师范大学客座教授 (2003 – )

北京青少年科技俱乐部活动学术导师 (2000 – )

科研项目

 

1.  国家重点研发计划项目代表性珍稀濒危植物的保育和种群恢复技术” (2022YFF1301702022.09-2026.08),主持人。

2.  中国科学院A类战略性先导科技专项美丽中国生态文明建设科技工程项目八自然保护地健康管理与生态廊道设计技术” (XDA230800002019.01-2023.12),主持人。

3.  国家重点研发计划项目全球变化对北半球木本植物多样性的影响” (2017YFA0605100, 2017.07-2022.06),主持人。

4.  国家自然科学基金重点项目青藏高原植物辐射式物种形成的机制研究” (31330008, 2014.01-2018.12),主持人。

5.  国家自然科学基金面上项目倪藤类植物的系统位置与分子进化研究” (31170197, 2012.01-2015.12),主持人。

6.  国家重点基础研究发展规划(973)项目中国-喜马拉雅地区生物多样性演变和保护研究,主持第二课题适应辐射与物种形成” (2007CB411602, 2007.7-2011.12)

7.  国家自然科学基金重点项目青藏高原代表性植物类群的起源与物种分化” (30730010, 2008.01-2011.12),主持人。

8.  中国科学院知识创新工程重要方向项目青藏高原代表性植物类群的演变与分子生态学研究”(kzcx2-yw-415, 2007.1-2009.12),主持人。

9.  国家杰出青年科学基金松柏类植物核基因的进化与分子生物地理学” (304250282005.1-2008.12),主持人。

10.  国家自然科学基金委创新研究群体科学基金植物进化机制的进化发育生物学研究”(301210032002.1-2004.122005.1-2007.12),主持子课题马先蒿属的进化生物学研究。

11.  中国科学院全国优秀博士学位论文作者专项资金松柏类植物的系统发育及分子进化研究”(2001-2005),主持人。

12.  中国科学院·重要方向项目若干重要植物类群的系统发育重建和分子进化”(kscxz-sw-101A2001-2004),主持子课题松柏类植物的物种形成与分子进化

13.  国家重点基础研究发展规划(973)项目长江流域生物多样性变化、可持续利用与区域生态安全,主持第四课题物种分化与物种多样样” (G20000468042000.4-2005.3)

14.  国家自然科学青年基金毛茛科升麻族植物的分子系统发育 (398000101999-2001),主持人。

15.  国家自然科学基金"九五"重点项目原始被子植物的结构、分化和演化”(396300301997-2000),主持子课题原始被子植物的分子系统学研究

16.  国家自然科学基金"八五" 重大项目中国主要濒危植物的保护生物学研究” (393915001993-1997),主要完成人之一。

 

人才培养

硕士生

序号

姓名

学 年

论文题目

备 注

1

乔才元 

2002-2006

雪松属的分子系统发育与生物地理学 

 

2

李岩 

2003-2006 

黄杉属的分子系统发育与生物地理学 

 

3

王珊珊

2004-2007 

藏麻黄与丽江麻黄的形态及遗传变异研究

 

4

丁昕

2004-2007

长花马先蒿的居群遗传变异与生物地理学

 

5

赵慧娟

2008-2011

石韦属种间关系初探 ——兼论抱树莲的杂交起源

 

6

刘文娟

2009-2012

陆生植物气孔发育相关基因的进化研究

 

7

陆影

2010-2013

裸子植物的系统发育重建:单拷贝核基因证据

 

8

彭小丽

2010-2013

青藏高原及周边地区麻黄属植物的进化研究

 

9

马振

2012-2015

草麻黄的起源和群体遗传分化研究

 

10 

毛涵杰

2015-2019

白扦与青扦杂交和渐渗现象的初步探究 

 

11

邵成成

2016-2019

云杉属的谱系基因组学与生物地理学研究

 

12

赵天宇

2016-2019

异源四倍体物种草麻黄的起源研究

 

13

陈络

2017-2020

罗汉松科的谱系基因组学与生物地理学研究

 

14

杨妙琴

2017-2020

美容杜鹃的物种界定与群体遗传学研究

 

15

陈亚醒

2018-2021

美洲麻黄属多倍体物种的起源研究

 

16

娄佳欣

2018-2021

基于转录组的云杉属物种分子标识研究

 

17

焦丹

2018-2021

冷杉属的谱系基因组学与生物地理学研究

 

18

吴镜杰

2020-

雪层杜鹃的进化历史和遗传分化研究

 

19

汪曦钰

2021-

单子麻黄和矮麻黄的遗传及性别分化

 

20

刘尚

2022-

 

 

21

李阳斌

2022-

 

 

 

博士生(*为合作培养)

序号

姓名

学 年

论文题目

备 注

1

马小军

1995-1998 

人参种质资源及其DNA指纹的研究 

导师:肖培根,洪德元,汪小全   

2

高亦珂

1995-1998 

东北地区天然白桦种群遗传生态学研究 

导师:聂绍荃,祖元刚,汪小全 

3

赵惠恩

1997-2000 

菊属基因库的建立与菊花起源的研究及多功能地被菊育种 

导师:陈俊愉, 洪德元,汪小全 

4

杨福生

2000-2003 

马先蒿属的形态分化与分子进化

导师:洪德元,汪小全 荣获2003年度中科院地奥奖学金二等奖,并留所工作。

5

宋葆华 

2000-2003 

高山松的二倍体杂种起源 ——来自三个基因组的证据 

导师:洪德元,汪小全 荣获2002年度中科院院长奖学金优秀奖及地奥奖学金一等奖。 

6

魏晓新 

2002-2004 

落叶松属的分子进化与生物地理学 

荣获2003年中科院院长奖学金优秀奖及地奥奖学金一等奖,并留所工作。  

7

 

2003-2008

崖柏属的系统发育与生物地理学研究-兼论广义柏科4CL基因的进化

 

8

阚显照

2003-2007

松科nrDNA的进化研究

 

9

冉进华

2004-2007

云杉属的分子系统学与生物地理学研究

硕博连读,留所工作 

10

 

2005-2010

裸子植物4CL等基因家族的进化研究

 

11

寸宇智

2005-2010

云南铁杉的谱系生物地理学

 

12

李宇飞

2003-2008

全缘叶绿绒蒿的谱系生物地理学

硕博连读

13

杨祖玉

2005-2011

裸子植物LEAFYNEEDLY基因的进化研究

硕博连读

14

郭冬梅

2005-2011

裸子植物CAD基因家族的进化研究

硕博连读

15

郭艳艳

2008-2012

杓兰亚科的系统发育与生物地理学

 

16

王明明

2009-2013

高度保守的单拷贝核基因在种子植物系统发育重建中的应用

 

17

郝真真

2009-2014

松属白松亚组的物种分化和生物地理学

 

18

秦爱丽

2007-2012

青藏高原及周边地区麻黄属植物的群体进化历史和物种分化

硕博连读 

19

赵朝

2008-2013

绿绒蒿属植物的花色变异和物种分化机制

硕博连读

20

王红娟

2009-2015

马先蒿属斗叶组的物种划分和基于转录组的系统发育重建

硕博连读

21

刘艳艳

2012-2017

华山松及其近缘种的进化历史和物种形成研究-兼论PEBP基因家族的进化

转博。导师:汪小全,魏晓新

22

刘雅楠

2012-2016

马先蒿属斗叶组花部性状的进化和物种分化研究

转博。导师:汪小全,杨福生

23

吴慧

2011-2017

麻黄属高频率的异源多倍体物种形成及其与生物学和生态学特性的相关性

硕博连读,留所工作

24

沈婷婷

2011-2018

云杉属青藏高原支系物种的进化研究

硕博连读。导师:汪小全,冉进华

25

李尉涛

2012-2020

马先蒿属斗叶组的物种分化及NEC3基因家族的进化研究

硕博连读

26

金伟涛

2015-2020

松属的时空进化研究:基于谱系基因组学和生态学分析

导师:汪小全,魏晓新 

27

阚胜龙

2015-2020

裸子植物线粒体基因组的进化研究

转博。导师:汪小全,冉进华

28

夏小梅

2017-2021

全球杜鹃花属植物的时空进化研究

 

29

于琼

2017-2022

麻黄属的系统发育与生物地理学研究

 

30

冯媛媛

2017-

铁杉属的谱系基因组学与生物地理学研究

硕博连续

31

刘心泉

2018-

柏科植物的进化研究

硕博连续

32

孙静静

2019-

银杉的产地溯源研究

 

33

黄思欣

2019-

美容杜鹃的进化研究

直博生

34

李从丽

2019-

杜鹃花属羊踯躅亚属的进化研究

硕博连续

35

刘畅

2019-

松属白松亚组的进化研究

硕博连读

36

魏周睿

2020-

冷杉属的进化研究

直博生

 
主要成绩

  1. 种子植物的系统发生、进化与生物地理学研究

  对裸子植物的进化和生物地理学进行了长期深入的研究,重建了裸子植物所有科属间的进化关系,利用分子钟推断了各类群间的分化时间, 揭示了一些重要性状的进化历史(Plant Syst Evol, 1998; Mol Biol Evol, 2000; Mol Phylogenet Evol, 2012, 2014, 2018, 2022; PLoS One, 2014; Proc R Soc B, 2018);确立了种子植物5大支系间的进化关系,尤其是倪藤类与松科的姐妹群关系(Proc R Soc B, 2018);重建了广义柏科和罗汉松科地理分布格局的形成过程(Mol Phylogenet Evol, 2022a, 2022b),发现狭义柏科两个支系的形成与南北半球的分离而导致的隔离分化有关,并且南半球狭义柏科植物的分化与冈瓦纳大陆的分离呈现出一定的相关性,因而为隔离分化学说提供了进一步证据(Mol Phylogenet Evol, 2012)。

  对全球松属植物的时空进化进行了研究,发现该属虽然起源古老,但约90%的现存物种在中新世分化形成;中纬度地区物种的分化时间明显早于高纬度和低纬度地区的物种;地形在松属物种分化中起着关键作用,干旱指数在生态位进化速率的转变中起决定性作用,且火在松属的物种多样性和分布格局形成中具有重要作用。该研究表明中纬度地区很可能是松柏类植物的进化博物馆,松属物种对温暖、干燥生境的偏好有助于其更好地适应当前的气候变化(PNAS, 2021)。

  对云杉属、落叶松属、黄杉属、铁杉属、雪松属等类群的所有物种进行了系统发育重建和生物地理学研究。发现:(1) 多个属起源于北美,而非前人提出的东亚起源,进一步说明物种多样性的中心未必是起源地;(2) 虽然松柏类植物的科、属起源古老,但现存大部分物种非常年轻,源于近期辐射分化,且一些近缘物种间发生过复杂的网状进化(Mol Ecol, 2004; Mol Phylogenet Evol, 2006; Ann Bot, 2007; Mol Phylogenet Evol, 2008, 2010, 2015, 2019, 2021)。

  对裸子植物多倍体物种的形成和亚基因组的进化进行了研究,发现了麻黄属植物中高频率的异源四倍体物种形成(Mol Ecol, 2016),且异源四倍体物种的亚基因组进化模式与绝大部分被子植物异源多倍体物种不同,亚基因组间不存在进化偏向,二倍化过程很慢Genome Biol Evol, 2021)。对裸子植物线粒体基因组的进化及丢失基因的进化命运进行了研究,发现Conifer II(除松科外的其它松柏类植物)和倪藤类植物的线粒体基因数目大幅减少;在Conifer II中,线粒体基因的转移非常频繁,但直接丢失很少发生;在倪藤类植物中,线粒体基因的转移和丢失均非常频繁(BMC Evol Biol, 2020; BMC Biol, 2021)。对裸子植物的rps3基因进行了研究,发现该基因的第三个外显子在Conifer II中发生了很大的长度和序列变异,与以往报道的植物线粒体基因的进化规律“基因重排频繁,但基因序列保守”明显不同(Mol Phylogenet Evol, 2010)。此外,对裸子植物木质素合成途径中的关键酶基因CAD、气孔发育相关的bHLH基因、rDNA等开展了分子进化研究J Mol Evol, 2003; Mol Ecol, 2004; Mol Phylogenet Evol, 2007);发现松科不同形态的针叶具有保守的背腹极性调控机制,但在光合适应性方面已发生分化(BMC Evol Biol, 2020)。

  对全球杜鹃花属植物的时空进化进行了研究,构建了该属首个高分辨率的进化树,揭示了该属的辐射进化机制,发现:(1) 该属植物于早古新世起源于北方高纬度地区,然后南迁至亚热带高山,并跨越赤道到马来群岛等地区,且在中新世南迁至喜马拉雅-横断山区和马来群岛时发生了辐射分化,导致主要分布于这些地区的常绿杜鹃组(Ponticum)和类越橘杜鹃花组(Schistanthe)物种形成速率的大幅提升;(2) 决定该属全球物种丰富度式样的两个主要生态因子是海拔和年降雨量,造山运动导致的地形异质性与亚洲季风增强导致的年降水量增加共同驱动了该属在喜马拉雅-横断山区和马来群岛的辐射分化,且叶片功能性状的适应性进一步促进了该属的辐射进化(Mol Biol Evol, 2022)。此外,对兰科杓兰亚科等进行了系统发育重建,发现历史上的海平面波动和种间杂交驱动了兜兰属在东南亚的物种多样性形成(Mol Ecol, 2015)。

  2. 青藏高原植物物种形成、分化及谱系生物地理学研究

  为探讨青藏高原地区生物区系的起源、物种快速分化的机制、高原台面上生物种群的建立过程及其与高原隆升和晚新生代气候变化的关系,做了如下研究:(1) 基于父系遗传的叶绿体基因和母系遗传的线粒体基因序列综合分析,证实了青藏高原重要森林树种高山松为云南松和油松的二倍体杂种,揭示了该杂交物种形成中的双向基因交流(两个亲本在不同次的杂交事件中均充当过父本或母本)及居群建立过程,发现高山松的物种形成曾经历强烈的奠基者效应和回交,推测青藏高原的隆升解除了云南松与油松的地理隔离,进而导致种间杂交产生高山松。该研究为同倍体杂种物种形成机制研究提供了一个重要例证(Mol Ecol, 2002, 2003)。(2)对云南铁杉、长花马先蒿等主要分布于青藏高原、具有不同进化历史和生物学特性的多个物种开展了谱系生物地理学研究,发现:因青藏高原隆升而形成的一系列山脉是基因交流的天然屏障,极大地促进了种群的遗传分化,进而加速了物种形成;横断山区是遗传多样性的分布中心,种群在高原上快速扩张时发生了强烈的分子奠基效应;晚新生代气候的剧烈振荡对高原生物种群的分布产生了严重影响,但第四纪冰期时部分生物在高原上存在避难所,因而支持青藏高原地区在末次大冰期并不存在大面积冰川的观点(Mol Ecol, 2008; Mol Phylogenet Evol, 2010; J Biogeogr, 2015)。

论文专著

  (* 为通讯作者)

 

2023

102. Sun J-J, Xia X-M, Wei X-X*, Wang X-Q*. Tracing the geographic origin of endangered plant species using transcriptome-derived SNPs: An example of Cathaya argyrophylla. Mol. Ecol. Resour., 2023. doi: 10.1111/1755-0998.13747.

2022

101. Xia X-M, Yang M-Q, Li C-L, Huang S-X, Jin W-T, Shen T-T, Wang F, Li X-H, Yoichi W, Zhang L-H, Zheng Y-R, Wang X-Q*. Spatiotemporal evolution of the global species diversity of Rhododendron. Mol. Biol. Evol., 2022. 39: msab314.

100. Liu X-Q, Xia X-M, Chen L, Wang X-Q*. Phylogeny and evolution of Cupressaceae: Updates on intergeneric relationships and new insights on ancient intergeneric hybridization. Mol. Phylogenet. Evol., 2022. 177: 107606.

99. Liu Y-Y, Jin W-T, Wei X-X*, Wang X-Q. Phylotranscriptomics reveals the evolutionary history of subtropical East Asian white pines: further insights into gymnosperm diversification. Mol. Phylogenet. Evol., 2022. 168: 107403.

98. Liu Y, Wang S, Li L, Yang T, Dong S, Wei T, Wu S, Liu Y, Gong Y, Feng X, Ma J, Chang G, Huang  J, Yang Y, Wang H, Liu M, Xu Y, Liang   H, Yu  J, Cai Y, Zhang Z, Fan   Y, Mu W, Sahu   SK, Liu S, Lang X, Yang L, Li N, Habib S, Yang Y, Lindstrom   AJ, Liang P, Goffinet  B, Zaman S, Wegrzyn JL, Li D, Liu J, Cui   J, Sonnenschein   EC, Wang  X, Ruan  J, Xue J-Y, Shao  Z-Q, Song   C, Fan G, Li Z, Zhang L, Liu   J, Liu  Z-J, Jiao   Y, Wang X-Q , Wu H, Wang  E, Lisby   M, Yang H, Wang J, Liu   X, Xu  X, Li N, Soltis PS, Van de Peer Y*, Soltis DE* , Gong   X*, Liu  H*  and Zhang S*. The Cycas genome and the early evolution of seed plants. Nat. Plants, 2022. 8: 389-401.

97. Xie D, Du H, Xu W-H, Ran J-H*, Wang X-Q. Effects of climate change on richness distribution patterns of threatened conifers endemic to China. Ecol. Indic., 2022. 136: 108594.

96. Huang K-Y, Kan S-L, Shen T-T, Gong P, Feng Y-Y, Du H, Zhao Y-P, Wan T, Wang X-Q, Ran J-H*. A comprehensive evolutionary study of chloroplast RNA editing in gymnosperms: A novel type of G-to-A RNA editing is common in gymnosperms. Int. J. Mol. Sci., 2022. 23: 10844.

95. Chen L, Jin W-T, Liu X-Q, Wang X-Q*. New insights into the phylogeny and evolution of Podocarpaceae inferred from transcriptomic data. Mol. Phylogenet. Evol., 2022. 166: 107341.

2021

94. Kan S-L, Shen T-T, Ran J-H*, Wang X-Q*. Both Conifer II and Gnetales are characterized by a high frequency of ancient mitochondrial gene transfer to the nuclear genome. BMC Biol., 2021. 19:146.

93. Wan T, Liu Z-M, Leitch I-J, Xin H-P, Maggs-Kolling G, Gong Y-B, Li Z, Marais E, Liao Y-Y, Dai C, Liu F, Wu Q-J, Song C, Zhou Y-D, Huang W-C, Jiang K, Wang Q, Yang Y, Zhong Z-X, Yang M, Yan X, Hu G-W, Hou C, Su Y-J, Feng S-X, Yang J, Yan J-J, Chu J-F, Chen F, Ran J-H, Wang X-Q*, Van de Peer Y*, Leitch A-R* & Wang Q-F*. The Welwitschia genome reveals a unique biology underpinning extreme longevity in deserts. Nat. Commun., 2021. 12:4247.

92. Jin W-T, Gernandt D-S, Wehenkel C, Xia X-M, Wei X-X*, Wang X-Q*. Phylogenomic and ecological analyses reveal the spatiotemporal evolution of global pines. PNAS, 2021. 118, e2022302118.

91. Xie D, Liu X-Q, Chen Y-X, Jiao D, Lou J-X, Qiu X-F, Xu W-H, Wang Z-H, Ran J-H*, Wang X-Q. Distribution and conservation of threatened gymnosperms in China. Glob. Ecol. Conserv., 2021. 32. e01915.

90. Feng Y-Y, Shen T-T, Shao C-C, Du H, Ran J-H*, Wang X-Q*. Phylotranscriptomics reveals the complex evolutionary and biogeographic history of the genus Tsuga with an East Asian-North American disjunct distribution. Mol. Phylogenet. Evol., 2021, 157: 107066.

89. Wu H, Yu Q, Ran J-H, Wang X-Q*. Unbiased subgenome evolution in allotetraploid species of Ephedra and its implications for the evolution of large genomes in gymnosperms. Genome Biol. Evol., 2021. 13: :evaa236.

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