Physalideae族叶绿体基因组比较与系统发育基因组学分析揭示进化新见解

《Plant Systematics and Evolution》：Comparative and phylogenomic plastome analysis of the Physalideae tribe (Solanaceae)

为解决Physalideae族内系统发育关系争议，研究人员对55个物种叶绿体基因组(plastome)进行测序/重注释，通过比较基因组学发现Iochrominae和Physalidinae的单系性，鉴定9个正选择基因(涉及光合作用和核糖体自复制)，揭示plastome大小、功能基因数量与地理分布/生活史特征的进化解耦现象，为理解Solanaceae植物适应性进化提供新视角。

　　Physalideae族包含两个单系亚族Iochrominae和Physalidinae，以及多系类群Withaninae。为解析其进化关系，研究者对15个物种进行叶绿体基因组(plastome)测序，并重注释GenBank中40个plastome。分析显示完整plastome呈四分区结构，Iochrominae平均尺寸最大(112-114个功能基因)，Physalidinae恒定含114个基因，Withaninae最小。基因组相似性在大型单拷贝区(LSC)和小型单拷贝区(SSC)变异显著高于反向重复区(IR)，非编码区变异高于编码区。鉴定出9个正选择基因，其差异表达可能优化光合作用和核糖体自复制过程。系统发育分析证实Iochrominae和Physalidinae的单系性，而排除Cuatresia和Tubocapsicum属后Withaninae可能为单系群。研究发现plastome大小、功能基因数量与地理分布/生活史特征无关联，暗示不同物种群体正经历独特的进化驱动力。