Green plants (Viridiplantae) include around 450,000-500,000 species1,2 of great diversity and have important roles in terrestrial and aquatic ecosystems. Here, as part of the One Thousand Plant Transcriptomes Initiative, we sequenced the vegetative transcriptomes of 1,124 species that span the diversity of plants in a broad sense (Archaeplastida), including green plants (Viridiplantae), glaucophytes (Glaucophyta) and red algae (Rhodophyta). Our analysis provides a robust phylogenomic framework for examining the evolution of green plants. Most inferred species relationships are well supported across multiple species tree and supermatrix analyses, but discordance among plastid and nuclear gene trees at a few important nodes highlights the complexity of plant genome evolution, including polyploidy, periods of rapid speciation, and extinction. Incomplete sorting of ancestral variation, polyploidization and massive expansions of gene families punctuate the evolutionary history of green plants. Notably, we find that large expansions of gene families preceded the origins of green plants, land plants and vascular plants, whereas whole-genome duplications are inferred to have occurred repeatedly throughout the evolution of flowering plants and ferns. The increasing availability of high-quality plant genome sequences and advances in functional genomics are enabling research on genome evolution across the green tree of life.

Evolution occurs rapidly and is an ongoing process in our environments. Evolutionary principles need to be built into conservation efforts, particularly given the stressful conditions organisms are increasingly likely to experience because of climate change and ongoing habitat fragmentation. The concept of evolutionary resilience is a way of emphasizing evolutionary processes in conservation and landscape planning. From an evolutionary perspective, landscapes need to allow in situ selection and capture high levels of genetic variation essential for responding to the direct and indirect effects of climate change. We summarize ideas that need to be considered in planning for evolutionary resilience and suggest how they might be incorporated into policy and management to ensure that resilience is maintained in the face of environmental degradation.

The geographic distribution throughout Europe of each of 32 chloroplast DNA variants belonging to eight white oak species sampled from 2613 populations is presented. Clear-cut geographic patterns were revealed by the survey. These distributions, together with the available palynological information, were used to infer colonisation routes out of the glacial period refugia. In western Europe in particular, movements out of the Iberian and the Italian Peninsulas can be clearly identified. Separate refugia are also present in eastern Balkans, whereas further west in this peninsula similarities with Italy were evident. Movements resulting in the exchange of haplotypes between refugia both during the present interglacial and probably also during earlier glacial cycles were therefore inferred. The consequences of these past exchanges is that phylogenetically divergent haplotypes have sometimes followed very similar colonisation routes, limiting somewhat the phylogeographic structure. Cases of geographic disjunction in the present-day distribution of haplotypes are also apparent and could have been induced by the existence of rapid climatic changes at the end of the glacial period (specifically the Younger Dryas cold period), which resulted in range restriction following an early warm period during which oak first expanded from its primary refugia. This cold phase was followed by a new period of expansion at the outset of the Holocene, involving in some cases ‘secondary’ refugia. It is expected that these short climate oscillations would have led to a partial reshuffling of haplotype distribution. Early association between haplotypes and oak species are also suggested by the data, although extensive introgression among species has ultimately largely blurred the pattern. This implies that colonisation routes may have been initially constrained by the ecological characteristics of the species hosting each chloroplast variant. We suggest for instance that two oak species distributed in the north of the Iberian Peninsula (Quercus petraea and Q. pubescens) are recent post-glacial immigrants there. When considered together, conclusions on the location of glacial period refugia and the colonisation routes derived from molecular information and fossil pollen data appear to be both largely compatible and complementary.

Abstract Restoring degraded land to combat environmental degradation requires the collection of vast quantities of germplasm (seed). Sourcing this material raises questions related to provenance selection, seed quality and harvest sustainability. Restoration guidelines strongly recommend using local sources to maximize local adaptation and prevent outbreeding depression, but in highly modified landscapes this restricts collection to small remnants where limited, poor quality seed is available, and where harvesting impacts may be high. We review three principles guiding the sourcing of restoration germplasm: (i) the appropriateness of using ‘local’ seed, (ii) sample sizes and population characteristics required to capture sufficient genetic diversity to establish self‐sustaining populations and (iii) the impact of over‐harvesting source populations. We review these topics by examining current collection guidelines and the evidence supporting these, then we consider if the guidelines can be improved and the consequences of not doing so. We find that the emphasis on local seed sourcing will, in many cases, lead to poor restoration outcomes, particularly at broad geographic scales. We suggest that seed sourcing should concentrate less on local collection and more on capturing high quality and genetically diverse seed to maximize the adaptive potential of restoration efforts to current and future environmental change.

A consortium of 16 laboratories have studied chloroplast DNA (cpDNA) variation in European white oaks. A common strategy for molecular screening, based on restriction analysis of four PCR-amplified cpDNA fragments, was used to allow comparison among the different laboratories. A total of 2613 oak populations (12,214 individual trees from eight species) were sampled from 37 countries, and analysed with the four fragments. They belong to eight related oak species: Quercus robur, Q. petraea, Q. pubescens, Q. frainetto, Q. faginea, Q. pyrenaica, Q. canariensis and Q. macranthera. During this survey, 45 chloroplast variants were detected and are described together with their phylogenetic relationships, but several of these haplotypes were pooled when there were some risks of confusion across laboratories during the survey, and finally 32 remained that were mapped and used in diversity analyses. A strong phylogeographic structure is apparent from the data, where related haplotypes have broadly similar geographic distributions. In total, six cpDNA lineages are identified, which have distinct geographic distributions, mainly along a longitudinal gradient. Most haplotypes found in northern Europe are also present in the south, whereas the converse is not true, suggesting that the majority of mutations observed were generated prior to postglacial recolonisation, corroborating the conclusions of earlier studies. The description of a new western European lineage constitutes a major finding, compared to earlier phylogenetic treatments. Although the eight oak species studied systematically share cpDNA variants when in sympatry, they partition cpDNA diversity differently, as a consequence of their different ecology and life history attributes. Regional differences in levels of differentiation also exist (either species-specific or general); these seem to be related to the intensity of past and present management of the forests across Europe but also to the level of fragmentation of the range within these regions.

Abstract Long‐term ecological studies are critical for providing key insights in ecology, environmental change, natural resource management and biodiversity conservation. In this paper, we briefly discuss five key values of such studies. These are: (1) quantifying ecological responses to drivers of ecosystem change; (2) understanding complex ecosystem processes that occur over prolonged periods; (3) providing core ecological data that may be used to develop theoretical ecological models and to parameterize and validate simulation models; (4) acting as platforms for collaborative studies, thus promoting multidisciplinary research; and (5) providing data and understanding at scales relevant to management, and hence critically supporting evidence‐based policy, decision making and the management of ecosystems. We suggest that the ecological research community needs to put higher priority on communicating the benefits of long‐term ecological studies to resource managers, policy makers and the general public. Long‐term research will be especially important for tackling large‐scale emerging problems confronting humanity such as resource management for a rapidly increasing human population, mass species extinction, and climate change detection, mitigation and adaptation. While some ecologically relevant, long‐term data sets are now becoming more generally available, these are exceptions. This deficiency occurs because ecological studies can be difficult to maintain for long periods as they exceed the length of government administrations and funding cycles. We argue that the ecological research community will need to coordinate ongoing efforts in an open and collaborative way, to ensure that discoverable long‐term ecological studies do not become a long‐term deficiency. It is important to maintain publishing outlets for empirical field‐based ecology, while simultaneously developing new systems of recognition that reward ecologists for the use and collaborative sharing of their long‐term data sets. Funding schemes must be re‐crafted to emphasize collaborative partnerships between field‐based ecologists, theoreticians and modellers, and to provide financial support that is committed over commensurate time frames.

Tree species are becoming the focus of increasing conservation concern, with some 9000 species now threatened globally. Studies of intraspecific variation can contribute to the development of conservation strategies, by identifying appropriate units for conservation. The recent application of molecular techniques to a variety of tree species has highlighted a far higher degree of population differentiation than indicated by previous isozyme analyses, a result consistent with theoretical predictions. Analysis of the geographic distribution of cpDNA lineages has also enabled current patterns of population differentiation to be related to postglacial migration routes from different forest refugia. Such results highlight the importance of refugial areas for conservation of intraspecific variation in tree species.

Mapping the world's dry forests The extent of forest area in dryland habitats, which occupy more than 40% of Earth's land surface, is uncertain compared with that in other biomes. Bastin et al. provide a global estimate of forest extent in drylands, calculated from high-resolution satellite images covering more than 200,000 plots. Forests in drylands are much more extensive than previously reported and cover a total area similar to that of tropical rainforests or boreal forests. This increases estimates of global forest cover by at least 9%, a finding that will be important in estimating the terrestrial carbon sink. Science , this issue p. 635