菊科Cassinia分支的系统发育重建与Ozothamnus属单系性研究：基于靶向捕获测序的分子证据

这篇研究通过靶向捕获测序（target capture）和高通量测序（NGS）技术，对菊科（Asteraceae）Gnaphalieae族的Cassinia分支近100个物种进行系统发育分析。研究证实Ozothamnus属为非单系群，提出将部分Ozothamnus物种转入Cassinia属等分类调整方案，为建立更自然的分类系统提供了分子依据。该研究解决了传统形态分类的争议，对理解澳大利亚特有植物演化具有重要意义。

　　

引言

菊科Gnaphalieae族是菊科中最大的族之一，包含约2100个物种，分布遍及除南极洲外的所有大陆。Cassinia分支是其中以木本植物为主的类群，约100个物种主要分布于澳大利亚和新西兰。该分支的属级划分长期存在争议，特别是Ozothamnus和Cassinia两大属的界定主要基于少数形态特征，如冠毛（pappus）和托片（paleae）的有无。先前基于Sanger测序的研究已提示Ozothamnus可能为非单系群，但因数据支持不足未能解决分类问题。

材料与方法

研究团队采集了Cassinia分支几乎所有物种（92%的Ozothamnus和78%的Cassinia），采用Angiosperms353靶向捕获探针对260个单拷贝核基因进行测序。通过hybpiper-nf流程进行序列组装，使用IQ-TREE进行串联分析和wASTRAL进行溯祖物种树分析。特别采用MO算法（Monophyletic Outgroups）解决可能的旁系同源问题，以Euchiton involucratus和Pseudognaphalium lanatum作为外类群。

结果

分析结果显示：

1. Ozothamnus被证实为非单系群，可分为7个高支持度的进化枝

2. 典型Ozothamnus（s.str.）进化枝包含模式种O. rosmarinifolius等，具有革质叶片和辐射状苞片

3. 两个完全由Ozothamnus物种组成的进化枝（obcordatus和diosmifolius）与Cassinia关系更近

4. O. pholidotus应与Haeckeria合并

5. Odixia属的两个种应归入Ozothamnus

6. 小属如Argentipallium和Ixodia的划分仍需进一步研究

讨论

形态特征分析表明：

• Ozothamnus s.str.的特征是外层苞片革质呈褐色，仅内层苞片顶端纸质

• Cassinia的苞片全部纸质，常具金黄色腺体

• Haeckeria无冠毛，叶片三角形或鳞片状

研究提出了新的分类方案：

1. 将obcordatus和diosmifolius进化枝转入Cassinia属

2. 将O. pholidotus转回Haeckeria属

3. 将Odixia属并入Ozothamnus

同时指定了5个名称的选模式（lectotype），包括Helichrysum diotophyllum和Ozothamnus beckleri等。

该研究为建立更自然的分类系统迈出了重要一步，但仍有一些小属的界定需要更多研究。研究采用的靶向捕获测序方法为复杂类群的系统发育研究提供了新范例，其产生的大规模数据集也为后续进化研究奠定了基础。