四种栎属青冈亚属植物叶绿体基因组特征及系统发育研究

栎属青冈亚属植物的系统发育地位长期存在着争议,部分种的种间关系不明确。为揭示宁冈青冈(Quercus ningangensis)、曼青冈(Q.oxyodon)、毛曼青冈(Q.gambleana)、竹叶青冈(Q.neglecta)的叶绿体基因组特征及系统发育关系,该研究选择以上4种栎属青冈亚属植物的成熟叶片进行二代测序,对其叶绿体基因组结构和特征进行分析,并结合相关类群进行系统发育研究。结果表明:(1)宁冈青冈、曼青冈、毛曼青冈、竹叶青冈的叶绿体基因组序列长度分别为160 906、160 883、160 832、160 784 bp,均编码133个基因,包括88个蛋白质编码基因、37个tRNA基因、8个rRNA基因。(2)4种栎属青冈亚属植物偏好以A/T结尾的密码子,质体基因组变异区域主要存在于非编码序列。(3)通过IR边界分析得出,4种栎属青冈亚属植物存在ycf1假基因且在IRb/SSC区域发生扩张。(4)系统发育分析显示,在壳斗科中,水青冈属(Fagus)和轮叶三棱栎属(Trigonobalanus)较早分化出来,栎亚属(subg.Quercus)未形成一个单系群,叶绿体基因组建树结果和核标记、质体标记一致,栎亚属中Ilex组和Cerris组间出现穿插现象。(5)毛曼青冈的系统发育地位存在着争议,《中国植物志》及部分地方植物志将毛曼青冈作为一个单独的种处理;周浙昆、邓敏等学者根据叶的特征将毛曼青冈作为曼青冈的一个亚种处理;而该研究根据叶绿体基因组信息并结合前人的形态分析结果,支持毛曼青冈作为一个独立的种存在的观点。该研究结果为探讨栎属青冈亚属系统发育地位、栎属青冈亚属组的划分、存疑种种间关系的解决提供了基础资料。

雷公青冈和滇南青冈学名订正

分布于华南的雷公青冈Quercus huiChun和分布于云南及广西的滇南青冈Q.austroglauca(Y.T.Chang)Y.T.Chang长期被认为是我国特有植物,实则分别为越南北部分布的Q.auricomaA.Camus和云南东南部分布的龙迈青冈Q.lungmaiensis(Hu)C.C.Huang & Y.T.Chang的异名。依据植物命名法规予以归并,并为龙迈青冈选定了附加模式。