樟科植物是广西热带植物区系的重要组成部分,其琼楠属、厚壳桂属和檬果樟属物种在广西均有分布。继前期樟科厚壳桂族的系统研究工作之后,我院宋钰课题组与中国科学院西双版纳热带植物园和广西植物研究所研究人员合作在樟科檬果樟族的系统学研究再获进展。樟科檬果樟属(Caryodaphnopsis Airy Shaw)全球约有20种,其中8种分布于热带美洲,其余分布于热带亚洲,广西崇左亦有分布。然而,亚洲分布的檬果樟族植物的物种关系尚不清楚。
图1 樟科檬果樟族植物的果实
课题组首次测序和组装了小花檬果樟(C. henryi)完整的线粒体基因组(mtDNA)、叶绿体基因组(cpDNA)和核糖体顺反子(nrDNA)序列,长度分别为1,168,029 bp, 154,938 bp和6495 bp。在小花檬果樟的线粒体基因组中,共发现了2,233个重复序列和368个简单重复序列。其线粒体基因组与叶绿体基因组之间检测到50个同源DNA片段,暗示细胞器基因组之间存在遗传信息的交流。基因同线性分析显示,望春玉兰(Magnolia biondii)、莲叶桐(Hernandia nymphaeifolia)和小花檬果樟之间存在大量线粒体基因重排现象,三者仅发现了6个保守的基因簇。基于mtDNA、cpDNA和nrDNA三个基因组序列矩阵重建的系统发育树结果显示,22个檬果樟分别聚为4、5和6个组。系统发育树之间存在显著的核质冲突,暗示同域分布模式影响檬果樟物种间的杂交、不完全谱系分选和质体捕获的发生,使得檬果樟树种在分化过程中形成了系统发育关系复杂的复合体。
研究结果以“Phylogenetic incongruence in an Asiatic species complex of the genus Caryodaphnopsis (Lauraceae)”为题发表于国际植物学期刊《BMC Plant Biology》。2021级硕士研究生杨诗婷为论文的第一作者。研究工作得到重点实验室基金(LRCSU21Z0103和AB21220057)、国家自然科学基金(32260060)和广西科技基地和人才专项(2022AC20002)的支持。