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为解决褐冠千里光属（Melanoseris）分类难题，尤其是M. cyanea组因形态特征过渡和分布重叠导致的分类困境，研究人员开展该组叶绿体基因组分析。结果显示其基因组结构保守，种间分化有限。该研究为后续分类和系统发育研究奠基。
在植物分类的神秘世界里，褐冠千里光属（
Melanoseris）堪称一团迷雾。它是菊科（Asteraceae）莴苣亚族（Lactucinae）中物种多样的一个属，全球约有 70 种，中国分布着 21 种，其中 13 种为中国特有 。这一属的物种分类十分棘手，特别是
M. cyanea组，其物种形态特征相互交织，分布区域重叠，使得传统分类方法难以准确界定物种界限。比如，该组内的物种在小花颜色、叶片形态以及花序分支、花梗和总苞上的毛被等特征上变化多端，这些连续变化的特征让分类学家们头疼不已，以往基于这些形态特征的分类争议不断。为了揭开
Melanoseris属，尤其是
M. cyanea组物种分类的谜团，贵州中医药大学的研究人员踏上了探索之旅。他们深入研究
Melanoseris属植物的叶绿体基因组（chloroplast genome），试图从基因层面找到解开分类难题的钥匙。最终，研究成果发表在《Scientific Reports》上，为植物分类学研究带来了新曙光。
研究人员为了深入探究Melanoseris属的遗传奥秘，运用了多种关键技术方法。首先，在样本采集与处理方面，从野外采集了 12 种M. cyanea组植物的新鲜叶片，经专家鉴定后保存于硅胶中，并将凭证标本存放于中国科学院昆明植物研究所标本馆（KUN） 。随后，对样本进行 DNA 提取、文库制备和深度基因组测序，在 DNBSEQ-T7 平台上获得 150 bp 的双端测序读长和大约 20 Gb 的原始数据。在数据处理与分析阶段，使用 fastp 软件去除含接头和低质量的序列，利用 GetOrganelle 软件进行叶绿体基因组组装 ，并通过多种软件如 CpGAVAS 2、GeSeq 和 Geneious Prime 2023.0.4 进行注释。此外，运用 REPuter、MISA 和 TRF 软件分别分析重复序列，利用 IRscope、mVISTA 和 DnaSP v6 软件进行比较基因组分析，通过 MAFFT 和 MUSCLE 软件进行序列比对，最后采用最大似然法（Maximum Likelihood，ML）和贝叶斯推断法（Bayesian Inference，BI）构建系统发育树 。
研究人员在对M. cyanea组的叶绿体基因组结构和特征进行分析时发现，通过对 12 个样本的测序和组装，该组叶绿体基因组呈现出高度保守的结构。16 个Melanoseris叶绿体基因组长度在 152,255 - 152,558 bp 之间，具有典型的四分体结构，包含一对反向重复区域（IRa 和 IRb）、一个大单拷贝区域（Large Single-Copy region，LSC）和一个小单拷贝区域（Small Single-Copy region，SSC） 。总 GC 含量在 37.67 - 37.70% 之间，IR 区域 GC 含量最高，达 43.15%。这些基因组均编码 132 个基因，基因排列顺序完全相同，部分基因含有内含子。在重复序列分析中，16 个叶绿体基因组中发现了 89 - 105 个分散重复序列、24 - 28 个串联重复序列和 35 - 39 个简单序列重复（Simple Sequence Repeat，SSR） 。其中，单核苷酸 A/T 重复最为常见，重复序列主要集中在 LSC 区域。在 IR 区域的收缩和扩张分析中，发现 IR/SSC 和 IR/LSC 区域边界保守，不同样本的 IR 区域长度略有差异。
在比较基因组分析方面，研究人员利用 mVISTA 软件以Chaetoseris cyanea M8 - 1 为参考，对 16 个Melanoseris样本的叶绿体基因组进行分析，发现这些基因组在物种间高度保守，保守非编码序列（Conserved Non-Coding Sequences，CNS）区域的变异略多于外显子区域 。部分物种存在特定区域的缺失，如M. macrantha PP525145 在trnH - GUG和psbA之间有明显缺失。进一步使用 DnaSP v6 软件分析发现，叶绿体基因组整体保守，ycf1 基因所在的 SSC 区域 Pi 值最高，为 0.00485 ，此外，ycf1 和 rps15 基因之间的区域以及 LSC 区域的部分基因间区也具有较高的核苷酸多样性。
为了探究M. cyanea组内的系统发育关系，研究人员分别基于叶绿体基因组和 nrITS 数据，运用最大似然法和贝叶斯推断法构建系统发育树 。结果显示，两种方法和数据集构建的系统发育树拓扑结构总体相似。在叶绿体基因组树和 nrITS 树中，13 个M. cyanea组序列均形成高支持度的分支，但组内物种间的系统发育关系仍未完全明确，除了Chaetoseris sichuanensis在叶绿体基因组树中聚类较好外，其他有两个样本的物种未形成单系分支。
综合研究结果与讨论可知，16 个Melanoseris样本的叶绿体基因组在长度、GC 含量等方面与陆地植物平均值相近，具有典型的叶绿体特征，基因组结构高度保守 。比较基因组分析表明，单拷贝区域比 IR 区域更具变异潜力，ycf1 基因可能是Melanoseris属有价值的 DNA 条形码 。系统发育分析显示，尽管M. cyanea组在分子水平上形成了高支持度的分支，但组内物种间遗传差异极小，形态特征与系统发育关系并不对应，这在一定程度上支持了该组 8 个物种可能为单一物种的假设 。研究人员通过广泛的实地观察、模式标本研究、叶绿体基因组特征分析和系统发育分析，建议将M. cyanea组的 11 个物种合并为一个物种M. cyanea Edgew 。然而，该研究也存在一定局限性，如样本局限于M. cyanea组和主要来自喜马拉雅地区，且信息位点有限。未来研究需扩大样本量，纳入更多物种和种群，重视核基因组数据并采用新方法，以更全面可靠地了解Melanoseris属的遗传多样性和进化过程。这项研究为Melanoseris属的分类和系统发育研究提供了重要数据和新视角，有助于完善菊科植物的分类系统，也为生物多样性保护提供了科学依据，在植物分类学和进化生物学领域具有重要意义。
