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虎眼万年青属（Dipcadi）的系统发育和分类存在诸多难题。研究人员运用高通量测序（HTS）及传统方法，对其进行系统发育基因组学研究并评估 ITS 作为条形码的效用。结果揭示了部分物种的单系性及多系性等，为后续研究奠定基础。
在植物的奇妙世界里，虎眼万年青属（Dipcadi）植物如同神秘的宝藏，分布在非洲、马达加斯加、阿拉伯半岛、地中海地区和印度等地。然而，它们的分类和系统发育关系却一直困扰着植物学家们。以往的研究中，基于少量的叶绿体标记或结合核核糖体内部转录间隔区（ITS）序列数据，虽然取得了一些成果，但仍存在许多问题。比如，部分物种的单系性无法确定，属内的骨干拓扑结构也难以明确，种间和种内的关系更是扑朔迷离 。这些问题就像一团团迷雾，阻碍着人们对虎眼万年青属植物的深入了解。
为了驱散这些迷雾，来自挪威奥斯陆大学自然历史博物馆和肯尼亚肯雅塔大学的研究人员开启了一项重要的研究。他们希望通过更先进的技术和更广泛的样本采集，深入探究虎眼万年青属的系统发育关系，同时评估 ITS 作为 DNA 条形码在该属中的有效性。
研究人员运用了高通量测序（HTS）技术，通过目标捕获的方法获取了 328 个核基因座的数据，这些数据就像是一把把钥匙，为解开虎眼万年青属的遗传密码提供了可能。同时，他们还采用传统的 Sanger 测序方法，对 ITS 区域进行了分析，并扩大了样本的采集范围，尤其是对长叶虎眼万年青（D. longifolium）物种复合体的样本进行了更广泛的收集。
研究结果令人瞩目。在物种界定方面，研究发现长叶虎眼万年青呈现出多系性，可能包含至少三个不同的进化谱系，目前所界定的长叶虎眼万年青或许由三个不同的物种组成。纤细虎眼万年青（D. gracillimum）也可能是多系的，它与长叶虎眼万年青的关系十分密切，这两个名称有可能描述的是同一形态种。宽叶虎眼万年青（D. platyphyllum）似乎是并系的，其与贝氏虎眼万年青（D. bakerianum）的关系也需要进一步明确 。而绿花虎眼万年青（D. viride）同样呈现出并系性，它可能与硬叶虎眼万年青（D. rigidifolium）和红海虎眼万年青（D. erythraeum）构成一个物种复合体。新测序的蓝花虎眼万年青（D. glaucum）和马洛氏虎眼万年青（D. marlothii）的样本聚类符合预期，证实了这两个物种的单系性。
在分析基于 328 个核直系同源基因的系统发育时，发现该分析未能完全解析虎眼万年青属的系统发育关系，这可能是由于物种间近期的分化导致可变位点比例较低，以及基因树之间存在不一致性。此外，研究人员还发现，尽管目标捕获和 ITS 数据集的分析在树的拓扑结构上存在一些不一致，但在区分虎眼万年青属物种方面，两者具有相似性，这表明 ITS 在该属中可作为有效的 DNA 条形码标记。
这项研究意义重大。它首次提供了虎眼万年青属的高通量测序系统发育，为该属未来的分类修订提供了坚实的框架。研究结果有助于明确物种界限和进化关系，对保护虎眼万年青属植物的多样性具有重要的指导意义。同时，研究证实了 ITS 在虎眼万年青属中作为 DNA 条形码的有效性，为资源有限的研究团队提供了一种实用的工具。该研究成果发表在《Plant Systematics and Evolution》上，为植物系统学领域的研究贡献了重要的知识。
研究人员开展研究时，主要运用了以下关键技术方法：一是通过野外采集和标本馆获取样本，共使用了 21 个样本用于生成基因组序列数据，同时结合前人研究的 ITS 序列数据；二是利用目标捕获和 Illumina 测序技术获取基因数据；三是运用多种生物信息学工具对数据进行处理和分析，如使用 Trimmomatic 进行序列清洗和修剪，HybPiper 用于回收基因，MAFFT 进行序列比对等 。
研究结果主要包含以下几个方面：
- 目标捕获结果：成功获得 21 个样本和 7 种虎眼万年青属植物的基因组数据，平均每个样本获得 6,767,285 个读对，平均 56.6% 的读对与目标匹配。最终分析包含 328 个外显子，构建的物种树支持 6 个不同的分支，但分支间的深层关系未完全解析。
- ITS 结果：ITS - red 和 ITS - full 数据集的分析产生了相似的拓扑结构，但与目标捕获数据集存在一些不一致。ITS 区域虽未完全解析虎眼万年青属的拓扑结构，但在识别物种和推断姐妹物种关系方面表现出有效性。
- 地理亲缘关系：印度的样本与来自葡萄牙的 D. serotinum 样本和两个长叶虎眼万年青样本形成一个分支，阿拉伯半岛的样本与非洲、欧洲和马达加斯加的物种分支在一起，这揭示了不同地区样本之间的亲缘关系。
研究结论和讨论部分再次强调了研究的重要意义。研究证实了部分物种的单系性和多系性，为虎眼万年青属的分类修订提供了依据。尽管基于 angiosperms353 基因座的分子数据集未能完全解析该属的系统发育骨干，但研究结果依然为后续研究指明了方向。未来需要进一步扩大样本采集范围，采用综合的研究方法，以更准确地界定虎眼万年青属的物种，深入理解其进化关系，从而更好地保护这些珍贵的植物资源。
