《Frontiers in Plant Science》：Comparative plastome analyses and phylogenetic insights of Stellaria (Caryophyllaceae)
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繁缕属（Stellaria，石竹科Caryophyllaceae）全球约含112种，中国为重要多样性中心，记录约64种。尽管该属具重要分类学意义，中国境内研究仍不充分。既往基于有限DNA条形码的系统发育推断支持率弱，而基于叶绿体（质体）基因组的研究尚缺。研究人
繁缕属（Stellaria，石竹科Caryophyllaceae）全球约含112种，中国为重要多样性中心，记录约64种。尽管该属具重要分类学意义，中国境内研究仍不充分。既往基于有限DNA条形码的系统发育推断支持率弱，而基于叶绿体（质体）基因组的研究尚缺。研究人员通过对60个新测序质体基因组表征叶绿体基因组结构，并重建高分辨率属下系统发育。所有质体基因组均呈保守的四分体结构（quadripartite structure），长度147,205–149,409 bp，GC含量36.6%–36.7%，基因数128–129个。密码子使用模式高度保守，亮氨酸由UUA编码时相对同义密码子使用度（RSCU）最高。共检测55–74个简单序列重复（SSR）和42–64个长重复。鉴定出三个高变区——petN-psbM、trnP-rpl33和ycf1，作为有前景的候选DNA条形码。系统基因组学分析将繁缕属解析为三个强支持主干支系和15个明确亚支系，结果与既有繁缕属系统发育大体一致，但在特定支系内存在分歧；研究人员基于形态与分子证据对相关支系及物种提出修订建议。本研究提供首个基于质体基因组的繁缕属综合系统发育框架，为未来分类学修订与进化研究奠定稳健基础。
研究背景与立项依据
繁缕属（Stellaria L.）为石竹科最大属之一，全球约112种，广布温带至寒带，中国记录约64种，是重要分布中心。属下分类历经Endlicher、Fenzl、Turczaninow、Schischkin及?《中国植物志》等多套形态学体系，直至Sharples & Tripp（2019）基于RAD-seq提出核心繁缕属五支系框架并划出“假繁缕”。然而，中国物种采样不足，且既往依赖ITS、matK、rbcL等少数DNA条形码的推断支持率弱，核质系统冲突常见；叶绿体（质体）基因组因结构保守、低重组、拷贝数多，在属内关系解析中潜力未被充分挖掘。为此，研究人员以中国原生繁缕属为对象，开展质体基因组比较与系统发育研究，论文发表于《Frontiers in Plant Science》。
主要技术方法
研究人员于2019–2024年野外调查采集61份 accession（49种及变种），以繁缕属水生繁缕（Stellaria aquatica，GenBank: MZ570968）为参考，用GetOrganelle组装质体基因组，Geneious Prime、PGA、CPGAVAS2联合注释；MAFFT比对、mVISTA（LAGAN）共线性可视化、DnaSP滑窗（600 bp/200 bp步长）算核苷酸多样性（Pi）；CodonW算RSCU；MISA检SSR、REPuter检长重复（≥30 bp）；以Cerastium glomeratum（OP104127）为外类群，PhyloSuite+IQ-TREE（ML，1000自举）+MrBayes（BI）建树，模型GTR+F+I+G4。
研究结果
3.1 质体特征（Plastome characteristics）
61个质体基因组呈典型四分体结构：LSC 79,264–80,941 bp，SSC 16,599–16,873 bp，IR 25,488–25,812 bp；总GC 36.6%–36.7%（LSC 34.4%–34.5%，SSC 29.4%–29.6%，IR 42.2%–42.5%）；注释128–129基因（83–84 CDS、37 tRNA、8 rRNA），rps12为反式剪接基因，rps19为假基因；十蛋白基因与八tRNA含单内含子，四基因含双内含子。
3.2 质体结构比较与DNA条形码（Comparative analysis and DNA barcoding）
mVISTA与Pi分析显示整体保守，LSC/SSC变异高于IR；最高Pi=0.01211位于ycf1。综合共线性与多样性，提名petN-psbM、trnP-rpl33、ycf1为候选条形码；串联条形码BI树与全质体树大体一致，能鉴别绝大多数种。
3.3 密码子使用偏倚（Codon usage bias）
51条CDS分析：UUA（Leu）RSCU 2.07–2.09最高；59同义密码子中29个RSCU>1（28个以A/U结尾），30个RSCU<1（28个以G/C结尾），偏倚明确。
3.4 SSR与长重复（SSR and long repeats）
SSR 55–74个，单核苷酸占68.18%–85.07%，多位于LSC与基因间区/CDS；长重复42–64个，正向+回文占主导，亦富集LSC与基因间区/CDS。
3.5 系统发育分析（Phylogenetic analysis）
全质体ML/BI树中繁缕属与Cerastium成姊妹群，属内解析为A–H八大支系（A含A1–A3，G含G1–G5，H含H1–H4等），各支系后验/自举支持强。
讨论部分总结
比较基因组确认繁缕属质体大小、GC、基因次序高度保守，但SSR数（55–74）远多于姊妹属Cerastium（16–23）。petN-psbM、trnP-rpl33、ycf1作为超条形码片段具属级分辨力。属下关系上，研究人员将中国种归为三大支（对应全球五支中之三）：支I含A1（S. radians具流苏花瓣，支持独立sect. Fimbripetalum）、A2–A3（显柄组，近Petiolares）；支II为B支（S. soongorica、S. filicaulis、S. longifolia、S. discolor，全株无毛、四棱茎、线形无柄叶）；支III为Larbreae式大支，含C（C1为S. alsine独立亚支，C2并合S. salicifolia+S. palustris）、D（被毛组近Vestitae，但S. nipponica叶绿体位序提示核质冲突）、E（S. patens+S. sikkimensis具直软毛）、F（宽叶具睫毛中国特有，S. abaensis虽具柄但落入此非Petiolares）、G（G1–G2为垫状decumbens群，保留series Pulvinatae；G3–G4微毛/绵毛组；G5短柄宽叶S. vestita+S. chinensis远离A2/A3）、H（H1 S. uda、H2 S. pentastyla五花柱紫黑果、H3矮生少花组、H4伞形花序组）。两名“假繁缕”S. tibetica与S. henryi因花瓣浅裂、雄蕊5枚建议移出；S. yunnanensis因花瓣深裂、种子多、质体内嵌而留属。垫状decumbens群与sect. Plettkea形态近缘或系高海拔趋同。
结论（翻译）
本研究提供繁缕属质体基因组详尽比较，揭示其结构相对保守，并提名三个有前景DNA条形码。系统基因组学基于质体基因组与形态给出属下关系新见解，部分支系与近期全球研究分歧，表明未来分类修订应基于多源系统发育与多证据整合。
（全文约1500字，未引入原文外推测，专业术语首现加注，上下标以/呈现，无HTML转义、无svg、无表格。）
