叶绿体基因组结构解析揭示杨柳科系统发育关系：基于外显子、内含子及间隔区一致性信号的支持

研究人员通过基因组浅层测序(genome skimming)技术新测序了热带植物 genus Casearia 的7个完整叶绿体基因组，结合已发表数据系统分析了杨柳科(Salicaceae)及其近缘类群的基因组结构特征。研究发现除西番莲科(Passifloraceae)存在显著基因丢失和结构重排外，所有类群均保持基因组共线性。研究首次利用完整叶绿体基因组的外显子(exons)、内含子(introns)和非编码间隔区(spacers)数据，证实了天料木亚科(Samydoideae)作为杨柳亚科(Salicoideae)和杯轴花亚科(Scyphostegioideae)姐妹群的高支持度系统发育关系，为揭示金虎尾目(Malpighiales)的进化历程提供了新见解。

　　

这项研究聚焦金虎尾目(Malpighiales)中重要的侧膜胎座类群(parietal clade)，针对此前基于叶绿体基因串联序列构建的系统发育树存在支持率不足的问题，科研团队采用创新性的全基因组分析策略。通过比较杨柳科及其近缘类群的叶绿体基因组结构，发现西番莲科表现出显著的进化加速现象——包括rpl32等基因的丢失、假基因化(pseudogenization)以及大规模基因组重排，这种异常进化模式使其成为研究基因组不稳定的理想模型。

有趣的是，虽然rpl32基因在所有杨柳科物种中都神秘消失，但研究证实这并非该科特有的分子标记，因为在三色堇属(Viola)等远缘类群中也存在平行丢失现象。更令人振奋的是，除高度变异的茎环结构外，研究人员成功实现了几乎所有非编码区（包括内含子和间隔区）的序列比对，这为利用全基因组数据进行高精度系统发育分析开辟了新途径。

基于外显子、内含子和间隔区三重证据的系统发育重建，最终以最大支持度确立了杨柳科内部的演化关系：天料木亚科作为基部类群，与杨柳亚科+杯轴花亚科构成姐妹群关系。这些发现不仅解决了长期存在的分类学争议，更为探索被子植物基因组进化与形态多样性之间的关联提供了重要线索。