Page 124 - 《广西植物》2022年第10期

１ ７ ４ ２ 广 西 植 物 ４２ 卷
(Ｍａｒｉｐｅａｅ)、小牵牛族( Ｊａｃｑｕｅｍｏｎｔｉｅａｅ)、菟丝子族 以明确菟丝子属系统发育位置和鱼黄草族分类地
(Ｃｕｓｃｕｔｅａｅ )、 白 衫 藤 族 ( Ａｎｉｓｅｉｅａｅ )、 旋 花 族 位的合理性ꎮ 该研究结果将有助于加深对旋花科
(Ｃｏｎｖｏｌｖｕｌｅａｅ)、鱼黄草族( Ｍｅｒｒｅｍｉｅａｅ) 和番薯族 演化历程的理解ꎬ为菟丝子属寄生习性演变和旋
(Ｉｐｏｍｏｅｅａｅ)](李攀ꎬ ２０２０ꎻ Ｓｔｅｆａｎｏｖｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００２ꎬ 花科花色起源与演化的研究奠定基础ꎮ
２００３)ꎮ 但是ꎬ旋花亚科内主要分支之间的关系一
直没有解决ꎬ如 Ｓｔｅｆａｎｏｖｉ 等(２００２) 先依据 ４ 个质 １ 材料与方法
体基因数据认为心被藤族为旋花亚科的基部类
群ꎬ后增加的核基因和线粒体基因数据结果显示ꎬ １.１ 材料
旋花亚科主要分支形成“ 梳齿” 结构 ( Ｓｔｅｆａｎｏｖｉ ＆ 根据 Ｓｔｅｆａｎｏｖｉ 等(２００３)重新修订的旋花科系
Ｏｌｍｓｔｅａｄꎬ ２００４ )ꎮ Ｒｅｆｕｌｉｏ￣Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ 和 Ｏｌｍｓｔｅａｄ 统框架ꎬ在族水平上对旋花科进行取样ꎬ共收集旋
(２０１４)基于 １０ 个基因片段的研究结果支持心被 花科植物 ８ 族 ２１ 属 ４０ 种ꎬ代表了旋花亚科内的主
藤族和丁公藤族形成单系群ꎬ为旋花亚科基部类
要分支ꎬ仅缺少茶鹃木亚科材料ꎮ 其中ꎬ１６ 属 ２３
群ꎮ 此外ꎬ菟丝子属的系统发育位置( Ｓｔｅｆａｎｏｖｉ ＆ 种的二代测序数据从中国科学院昆明植物研究所
Ｏｌｍｓｔｅａｄꎬ ２００４ꎻ ＭｃＮｅａｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００７) 和鱼黄草族 中国西南野生生物种质资源库申请获得ꎬ新测序

分 类 地 位 也 尚 未 明 晰 ( Ｗｉｌｌｉａｍｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４ꎻ
样品的分子材料和凭证标本分别保存在中国西南
Ｓｉｍõｅｓ ＆ Ｓｔａｐｌｅｓꎬ ２０１７)ꎮ
野生植物种质资源库和中国科学院昆明植物研究
基于基因片段序列( 如 ｒｂｃＬꎬｍａｔＫꎬｔｒｎＬ￣Ｆ 和
所标本馆(ＫＵＮ)中(表 １)ꎮ 另外ꎬ有 ８ 属 １７ 种的
ＩＴＳ 等)的一些分子系统学研究解决了不同分类阶
质体基因组数据从 ＧｅｎＢａｎｋ 数据库下载( 表 ２)ꎬ
元的系统发育关系ꎬ极大地促进了对植物类群间
并选取茄科烟草( Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｔａｂａｃｕｍꎬ ＮＣ００１８７９)
的亲缘关系和演化历史的认识( 张韵洁和李德铢ꎬ
作为外类群ꎮ
２０１１ꎻ曾丽萍等ꎬ ２０１４)ꎮ 然而ꎬ因片段序列所含
１.２ 质体基因组测序和组装
系统发育信息位点有限且每个基因的进化速率不
利用植物基因组 ＤＮＡ 提取试剂盒 [ ＤＰ３２０ꎬ
同ꎬ其构建的系统发育树之间往往存在拓扑结构
天根生化科技(北京)有限公司]ꎬ从硅胶干燥的新
差异( Ｒｏｋａｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００３ꎻ 曾 丽 萍 等ꎬ２０１４)ꎮ 因
鲜材料或蜡叶标本材料中提取总 ＤＮＡꎬ经定量检
此ꎬ为了构建更为可靠的系统发育树ꎬ需要整合更
测后ꎬ 进 行 浅 层 基 因 组 测 序 ( ｇｅｎｏｍｅ ｓｋｉｍｍｉｎｇ)
多的基因或基因组数据ꎮ 随着测序技术的日益成
(Ｚｅｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 测序文库大小为 ３５０ ｂｐꎬ采
熟ꎬ越来越多的植物基因组得到测序ꎬ但因核基因
用 １５０ ｂｐ 或 ２５０ ｂｐ 双端ꎬ使用 Ｉｌｌｕｍｉｎａ ＭｉＳｅｑ 或
组较大ꎬ组装困难ꎬ又具有复杂性ꎬ使得低拷贝基
ＨｉＳｅｑ ２５００ 软件测序ꎬ每个物种获得的测序数据
因筛选困难ꎬ这些问题使得在系统发育研究中可
为 ２ Ｇ 左右ꎮ 测序原始序列利用 ＧｅｔＯｒｇａｎｅｌｌｅ 软件
用的植物核基因组数据有限ꎮ 相比较而言ꎬ质体
包(Ｊｉｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)进行 ｄｅ ｎｏｖｏ 组装ꎬ并自动成环
基因组因存在多拷贝、变异速率适中、高度保守、
多数为单亲遗传和不受遗传重组影响等优点ꎬ在 输出质体全基因组ꎮ 无法自动组装成环的物种则
植物系统发育基因组学研究中被广泛使用( 曾丽 采取 手 动 拼 接 策 略ꎬ 将 ｓｃａｆｆｏｌｄｓ 文 件 直 接 导 入
萍等ꎬ ２０１４ꎻ Ｇｉｔｚｅｎｄａｎｎｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８ｂꎻ 王伟和刘 Ｇｅｎｅｉｏｕｓ(Ｋｅａｒｓｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１２)ꎬ选取该物种亲缘关
阳ꎬ ２０２０)ꎮ 例如ꎬ基于 １ ８２７ 个质体基因组内的 系最 近 且 自 动 成 环 的 序 列 为 参 考 序 列ꎬ 使 用
７８ 个基因解决了绿色植物主要分支间的系统发育 ＬＡＳＴＺ 插件( Ｈａｒｒｉｓꎬ ２００７) 进行 ｃｏｎｔｉｇｓ 排序和串
关系 ( Ｇｉｔｚｅｎｄａｎｎｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８ａ)ꎬ 进 一 步 利 用 联ꎬ并进行手动校正和拼接ꎮ 以发表的 Ｉｐｏｍｏｅａ ｎｉｌ
２ ８８１个质体基因组内的 ８０ 个基因重建被子植物 (ＡＰ０１７３０４) 质 体 全 基 因 组 为 参 考 序 列ꎬ 使 用
质体基因组系统发育树ꎬ全面更新了被子植物的 Ｇｅｎｅｉｏｕｓ 对其他旋花科物种进行批量相似性注释ꎬ

系统发育框架(Ｌｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎮ 相似性参数设为 ７０％ꎮ 随后对注释结果进行手动
本研究收集了广义旋花科主要分支的代表性 校正ꎬ其中蛋白编码基因的注释依据参考序列和
属、种ꎬ基于质体全基因组数据ꎬ旨在探讨广义旋 开放阅读框(ｏｐｅｎ ｒｅａｄｉｎｇ ｆｒａｍｅꎬ ＯＲＦ)确定起始密
花科的范畴并准确构建旋花亚科系统发育框架ꎬ 码子和终止子位置ꎮ