近日，Scientia Horticulturae在线发表了生态环境部南京环境科学研究所张昊楠研究团队与安徽师范大学刘坤课题组合作的题为Insights into phylogenetic analyses of
Amaryllidaceae based on complete chloroplast genome of the endemic Chinese
genus Shoubiaonia sp. 的研究论文。https://doi.org/10.1016/j.scienta.2024.113515植物物种的界定及种间关系的确定往往都需要通过系统发育分析来实现，植物叶绿体基因组以其单倍型、单系遗传、高度保守等优势，已广泛应用于解析各植物类群系统发育关系。Shoubiaonia（守标蒜属）是2021年发表石蒜科新类群，为中国特有属，目前仅分布于云南玉溪，种群数量较少，具有较高得物种保护价值和园艺观赏、药用等潜在种质资源价值，但种群繁衍机制、系统发育地位尚不清晰。因此，通过叶绿体基因组研究Shoubiaonia系统发育关系，对Shoubiaonia分类学地位界定和亲缘关系确定具有重要意义，可为石蒜科物种起源和进化研究、Shoubiaonia种质资源的就地保护、迁地保护与保育，以及石蒜科杂交选育园艺新品种提供理论依据。本研究以Shoubiaonia叶片为试材，用2×CTAB法提取总DNA，构建叶绿体基因组文库并测序，去除低质量序列后，对叶绿体基因组进行组装和注释，绘制Shoubiaonia叶绿体基因组图谱，并将其与石蒜科其他20个属的34个物种叶绿体基因组进行比较分析，以百合科三个属物种作为外类群进行系统发育分析，分别采用最大似然法和贝叶斯法构建石蒜科系统发育树，并将Shoubiaonia与近缘类群进行比较分析。1.Shoubiaonia叶绿体基因组是高度保守的典型环状四分体结构 研究表明，Shoubiaonia叶绿体基因组是典型的环状四分体结构，全长156422kb，GC含量为37.85%，包含一个LSC区（85119kb）、一个SSC区（17431kb）和两个IR区（26936kb），共注释得到86个蛋白编码基因、38个tRNA基因和8个rRNA基因。整个基因组中，共有55个散在重复序列、85个SSR序列和21207个氨基酸（图1）。2. Shoubiaonia属于石蒜科欧亚支系类群，与Lycoris、Pancratium、Narcissus等属亲缘关系较近 ML树和BI树结果均表明，石蒜科21个属主要聚为3个较大分支， Shoubiaonia位于石蒜亚科欧亚支系水仙族内（BS
= 64.98%），与Lycoris亲缘关系最近，互为姐妹类群（图2）。3. 石蒜科欧亚支系种间差异较为明显，Shoubiaonia与Lycoris亲缘关系更近 Shoubiaonia与其他6个近缘属的叶绿体基因组比较分析发现， 石蒜科欧亚支系种群间IR/SSC区域基因差异明显，基因间隔区变异程度较高，部分间隔区序列相似性低于50%，而蛋白编码基因则相对较为保守。此外，欧亚支系类群在进化上都主要受到了纯化选择的影响（图3）。本研究通过对石蒜科21属35种的叶绿体基因组进行了全面分析，发现这些基因组是高度保守的四分体结构，长度在152
kb至161
kb之间，GC含量在36.7%到38.1%之间。它们通常包含126-137个基因，包括79-87个蛋白质编码基因（CDS）、31-42个tRNA基因和8个rRNA基因，有些物种还携带1-7个伪基因。利用79个共有蛋白质编码基因构建的最大似然（ML）和贝叶斯推断（BI）系统发育树，证实了Shoubiaonia位于石蒜亚科的欧亚分支中与石蒜属关系较近的独立单系类群。虽具有二倍体可育特性，但目前已发现Shoubiaonia种群数量较少，且异地引种发现其耐寒性较差。作为一个中国特有单种属，未来有必要结合其系统发育关系，加强Shoubiaonia种质资源的就地保护和迁地保护、保育研究，以及种间杂交繁育新品种的潜力探索。生态环境部南京环境科学研究所创新团队负责人张昊楠副研究员为该论文的通讯作者，孟炜淇工程师为该论文第一作者，安徽师范大学刘坤教授也参与并指导了该项工作。该项目得到生态环境部南京环境科学研究所创新团队项目（ZX2023QT022）、生态环境部南京环境科学研究所所基金重点项目（GYZX210302，GYZX240104）、国家自然科学基金（31400291）、安徽省教育厅2023年度高校科学研究重点项目（2023AH050150）、等资助。
第一作者：孟炜淇，男，生态环境部南京环境科学研究所，工程师。
研究方向：石蒜属分类和系统进化、植物迁地和就地保护。
通讯作者：张昊楠，男，生态环境部南京环境科学研究所创新团队负责人，副研究员，国家自然保护地生态环境监管咨询专家。
研究方向：森林生物多样性保护、自然保护地监管政策和就地保护政策。
About Scientia HorticulturaeScientia Horticulturae属农林科学Top期刊，由Elsevier出版社出版，发表果树、蔬菜、观赏植物和食用菌生产等与园艺有关（栽培、育种、生物化学、组织培养、营养学、植物生理学、植物病理学等)的原创论文，综述和短讯等。CiteScore：8.6 ,期刊影响因子：3.9。2023年中科院期刊分区，中科院大类：农林科学2区，Top期刊；中科院小类：园艺2区。JCR分区：Q1 （6/115 Horticulture）。
