基于叶绿体基因组分析的Dendrocalamus x mutatus分类地位解析及其在竹类分类中的意义

本研究针对Dendrocalamus x mutatus（D. mutatus）的分类学争议，通过整合叶绿体基因组（cpDNA）、核SSR标记和形态学数据，证实其应为D. yunnanicus的同物异名，而非此前认为的Bambusa grandis与B. pervariabilis的杂交种。研究首次完成D. mutatus叶绿体基因组测序（139,432 bp），发现其与D. yunnanicus仅存在2个SNP差异，系统发育分析进一步支持二者聚类关系。该成果发表于《BMC Plant Biology》，为竹类分类学提供了分子证据，对种质资源保护和利用具有重要指导意义。

　　

竹类植物因其独特的生态和经济价值被称为"绿色黄金"，但分类学争议长期困扰着这一领域。传统形态学方法难以区分近缘种，尤其当生殖材料缺乏时，杂交种鉴定更成为难题。Dendrocalamus x mutatus（D. mutatus）曾被推测是Bambusa grandis与B. pervariabilis的杂交种，但其分类地位始终存疑。研究人员注意到D. mutatus与D. yunnanicus形态高度相似，这促使他们通过分子手段揭开其真实身份。

研究团队采用Illumina NovaSeq PE150平台完成D. mutatus叶绿体基因组测序，通过NOVOPlasty组装和GeSeq注释获得完整基因组。比较基因组学分析使用mVISTA和IRscope，系统发育树基于58个禾本科物种叶绿体基因组构建。核SSR分析选用特异性引物进行PCR扩增，形态学比较聚焦于秆箨耳毛、舌状突等关键特征。样本来自中国四川、云南等地，包括D. yunnanicus（云南金平）、D. sikkimensis（西双版纳）及疑似亲本B. grandis等对照物种。

叶绿体基因组特征

D. mutatus叶绿体基因组呈现典型四分体结构（LSC 82,964 bp/SSC 12,878 bp/IR 21,795 bp），含130个基因。密码子偏好性分析显示AGA（精氨酸）使用频率最高（RSCU=1.93）。与近缘种比较发现，D. mutatus与D. yunnanicus仅存在2个SNP差异，而与D. sikkimensis存在6个SNP和1个4碱基插入。边界基因（如ndhH、rps19）的扩张收缩模式在Dendrocalamus属内高度保守。

系统发育分析

基于最大似然法（ML）和贝叶斯推断（BI）构建的系统发育树将58个禾本科物种分为7个分支。D. mutatus与D. yunnanicus、D. sikkimensis形成独立分支，与假定的亲本B. grandis（Clade B）明显分离。该结果否定了杂交起源假说，支持D. mutatus与D. yunnanicus的姊妹关系。

形态与分子证据整合

关键形态特征比较显示：D. mutatus与D. yunnanicus均缺乏显著的秆箨耳毛和流苏状舌状突，而D. sikkimensis具有黄色刚毛状耳毛。核SSR标记（SSR23/SSR24）分析显示D. mutatus与D. yunnanicus扩增谱带完全一致，与其它物种显著不同。

研究最终确认D. mutatus应为D. yunnanicus的同物异名，并提出分类处理建议。这一发现解决了长达十年的分类争议，揭示了叶绿体基因组在竹类分类中的高分辨率优势。实践意义上，该成果避免了种质资源的重复保存，为《中国植物志》修订提供了关键证据，同时为竹类杂交育种中的亲本鉴定建立了分子标准。未来研究可进一步通过核基因组数据验证这一结论，并探索Dendrocalamus属的网状进化历程。