Rannsóknir á Cistanche tegundum

Najibeh Ataeia,b, Gerald M. Schneeweissc,⁎, Miguel Angel Garcíad,e,1, Michael Kruger, Marcus Lehnerta, Jafar Valizadehf, Dietmar Quandta,⁎

a Nees Institute for Biodiversity of Plants, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Meckenheimer Allee 170, 53115 Bonn, Þýskalandi

b General Directorate for Agricultural Research Institute of Afghanistan (ARIA), landbúnaðarráðuneyti, áveitu og búfé, Badam Bagh, Kabúl, Afganistan

c Department of Botany and Biodiversity Research, University of Vienna, Rennweg 14, A-1030 Vín, Austurríki

d Líffræðideild, háskólann í Toronto í Mississauga, 3359 Mississauga, Kanada

e Real Jardín Botánico, CSIC, Plaza de Murillo 2, 28014 Madrid, Spáni f Líffræðideild, University of Sistan og Baluchistan, Zahedan, Íran

Tengiliður:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Ágrip

Fræðslufræðileg tengsl á og innan óljóstillífandi sníkjudýraætta eru alræmd illa þekkt, sem hefur neikvæð áhrif á skilning okkar á sníkjuplöntum. Þetta á líka við umCistanche(Orobanchaceae), ættkvísl úr gamla heiminum með um tvo tugi tegunda, en ekki hefur enn verið fjallað um tengsl þeirra með sameindafræðilegum aðferðum. Hér er ályktað um fylgjufræðileg tengsl innan ættkvíslarinnar, með því að nota flokkunarfræðilega og landfræðilega víðtæka sýnatöku sem nær yfir alla áður aðgreinda infrageneric hópa og flestar þær tegundir sem nú eru þekktar. Samsett fylki þriggja plastíðmerkja (trnL-trnF, þar á meðal trnL innrauða og intergenic spacer (IGS), trnS-trnfM IGS og psbA-trnH IGS) og eins kjarnamerkja (ITS) var greind með hámarks sparsemi, hámarkslíkum , og Bayesísk ályktun.Cistanchefellur í fjórar vel studdar og landfræðilega aðgreindar klíkur: Austur-Asíu Clade, Northwest African Clade, Suðvestur-Asíu Clade og útbreidd Clade. Af þeim samsvarar aðeins Austur-Asíu Clade áður viðurkenndum flokkunarfræðilegum hluta, en hinir innihalda annaðhvort meðlimi tveggja eða þriggja hluta (Widespread Clade og Southwest Asian Clade, í sömu röð) eða hafa ekki verið flokkunarfræðilega viðurkennd hingað til (Northwest African Clade) . Þar sem suðvestur-asíska kletturinn sýnir sterka sýklafræðilega uppbyggingu meðal og að hluta til innan tegunda (austur-asíska sveitin og norðvestur-Afríku köldin eru einsérhæf), er sýklafræðileg upplausn innan útbreiddarinnar oft lág og hindrað af misræmi milli kjarna- og plastmerkja. Bæði sameinda- og formfræðileg gögn benda til þess að tegundafjölbreytileiki í Cistanche sé vanmetinn eins og er.

Leitarorð:CistancheGestgjafi, Orobanchaceae, sníkjudýr, ættfræði, kerfisfræði, flokkunarfræði

Cistanche herba þykkni duft frá Chengdu Wecistanche

1. Inngangur

Orobanchaceae eru frábært fyrirmyndarkerfi til að rannsaka þróun sníkjudýra í plöntum og undirliggjandi svipgerða- og erfðabreytingar (Westwood o.fl., 2010, Wickett o.fl., 2011). Þau eru líka dæmi um hvernig sameindagögn hafa með góðum árangri bætt skilning okkar á tengslamyndun. Á grundvelli sameindarannsókna hefur umskráning fjölskyldunnar breyst talsvert og sambönd milli kynslóða hafa verið breytt (Wolfe o.fl., 2005; Bennett og Mathews, 2006; Park o.fl., 2008; McNeal o.fl., 2013; Fu o.fl., 2017; Li o.fl., 2019). Víðtækasta og umfangsmesta sýklafræðileg greining á Orobanchaceae til þessa er eftir McNeal o.fl. (2013), sem notaði samsett gagnasett af fimm merkjum (kjarna: ITS, PHYA, PHYB; plastíð: matK og rps2) sem samanstanda af meira en 50 ættkvíslum fjölskyldunnar. Þrátt fyrir þessar framfarir hafa margar ættkvíslir ekki verið teknar með í sameindarannsóknum og eru enn óstaðfestar (Schneeweiss, 2013). Að auki eru sníkjudýratengsl innan ættkvísla, sérstaklega í flokkunarfræðilega erfiðum sníkjuhópum sem ekki eru ljóstillífaðir, enn illa könnuð.

Hópur sem þarfnast ítarlegri sýklafræðilegrar rannsóknar er ættkvísl rót-sníkjudýra sem ekki er ljóstillífuðCistanche. Það er hugsanlega gefandi hlutur til að rannsaka þróun stórra erfðamengja (mun stærri litninga og samsvarandi miklu stærri erfðamengi en í náskyldum ættum: Schneeweiss o.fl., 2004b; Weiss-Schneeweiss o.fl., 2006; Wicke, 2013), afoxandi þróun plastíða erfðamengi (Li o.fl., 2013; Wicke o.fl., 2013, 2016; Liu o.fl., 2020), eða tegundafjölbreytileika og líffræðilega landafræði á þurrum svæðum, en einhver þessara rannsóknarleiða er eins og stendur hamlað af fátækum skilning á tengslum tegunda vegna skorts á ítarlegum sýklafræðilegum gögnum. Þær fáu rannsóknir sem innihalda Cistanche beinast að þróun plastíðerfðamengisins (Li o.fl., 2013; Wicke o.fl., 2013, 2016) eða tengsl tegunda sem notaðar eru í hefðbundinni kínverskri læknisfræði (Tomari o.fl., 2002, 2003) ; Han o.fl., 2010; Sun o.fl., 2012; Zheng o.fl., 2014), og eru flokkunarfræðilega mjög takmörkuð. Sömuleiðis innihalda sýklafræðilegar rannsóknir sem beinast að fjölskyldustigi eða með áherslu á skyldar ættkvíslir, eins og Orobanche, aðeins einn eða fáa fulltrúaCistanche(Young o.fl., 1999; Schneeweiss o.fl., 2004a; Wolfe o.fl., 2005; Park o.fl., 2008; McNeal o.fl., 2013; Schneeweiss, 2013; Li o.fl., 2017, 2019). Niðurstöður þeirra sýna þaðCistancheer náskyld öðrum sníkjuættkvíslum sem ekki eru ljóstillífaðar, eins og Orobanche, Phelipanche, Conopholis eða Epifagus (clade III of McNeal o.fl., 2013; Orobanche-Phelipanche clade of Schneeweiss, 2013), en nákvæm fylgjufræðileg staðsetning þess hefur ekki verið fullkomlega byggð (Schneeweiss, 2013).

Nýjasta einritið af allri ættkvíslinni er eftir Beck-Mannagetta (1930). Byggt á bikarlögun og bracteole númeri, greindi hann fjóra hluta: (i) C. sect.Cistanchellameð stakri tegundinni C. ridgewayana; (ii) C. sect. Efni með einni tegundinniCistancheSinensis; (iii) C. sect. Heterocalyx, með þremur tegundum (C. fissa, C. ambigua og C. rosea); (iv) C. sect.Cistanche(nafnafræði ranglega nefnd sect. Eucistanche eftir Beck Mannagetta, 1930) inniheldur þær 12 tegundir sem eftir eru. Síðari flokkunarfræðilegar meðferðir, venjulega í samhengi við þjóðarflórur, bæta við nokkrum nýjum tegundum og breyta að hluta til umskriftum oft formfræðilega breytilegra og þar með flokkunarfræðilega flóknar tegundir sem þegar hafa verið viðurkenndar af BeckMannagetta (1930) þannig að nú eru um 26 tegundir samþykktar (The Plant List, http://www.theplantlist.org, metið 6. desember 2017). Ættkvíslin er víða dreifð í þurrum svæðum Gamla heimsins frá Makarónesíueyjum og vesturhluta Afríku til Mið- og Austur-Asíu, með miðstöð mestu tegundafjölbreytileikans í suðvestur-Asíu og Miðausturlöndum (Beck-Mannagetta, 1930). Eins og aðrar ættkvíslir Orobanchaceae, sem ekki eru ljóstillífaðar, einkennist Cistanche af formfræðilegri minnkun, sérstaklega gróðurlegra einkenna (Rodrigues o.fl., 2011; Schneeweiss, 2013), þannig að flestir greiningareiginleikar eru frá blóma- og blómategundum (lögun og indumentum blóma). bracteoles og bracteoles, byggingu og indumentum bikarsins, blómalitur, lögun og indumentum fræfla), sem sum hver eru illa varðveitt á grasasýnum. Skortur á alhliða flokkunarfræðilegri meðferð sem nær til allra viðurkenndra tegunda, léleg framsetning í söfnum, sérstaklega frá minna könnuðum svæðum, og fáir flokkunarfræðilega gagnlegir formfræðilegir eiginleikar stuðla að ófullnægjandi og ósamþættri flokkunarfræðiCistanchetegundir.

Í þessari rannsókn komum við á innri fylgjufræðileg tengslCistanchesem grundvöllur fyrir flokkunarfræðilega forspárandi flokkunarkerfi. Í þessu skyni söfnum við raðargögnum frá plastíðmerkjum sem eru í hraðri þróun og vel þekktum, svo og ITS-kjarnaröðum úr flokkunarfræðilega og landfræðilega yfirgripsmikilli sýnatöku og greinum þær sem nota hámarks sparsemi, hámarkslíkur og Bayesískar aðferðir. Sérstaklega viljum við (i) prófa tilgátur um tengsl sem felast í flokkun Beck-Mannagetta (1930), þ.e. hvort hlutar hans séu einhæfir hópar, og (ii) prófa hvort formfræðilega og flokkunarfræðilega flóknar tegundir eins og C. phelypaea og C. Tubulosa mynda náttúrulega hópa.

2. Efniviður og aðferðir

2.1. Plöntuefni

Eitt hundrað og áttatíu og níu sýni (nýsöfnuð, jurtaefni eða raðir frá GenBank) voru teknar með, sem samsvarar 17 áður auðkenndumCistanchetegundir plús sjö útflokka taxa (ein samkoma Conopholis Americana, Phelipanche sbr. Iberica, tvær sameiningar af Orobanche cernua, ein hvor af O. anatolica, O. densiflora og O. Transcaucasia). Sýnishorn afCistanchemiðar að víðtækri landfræðilegri útbreiðslu fyrir hverja tegund í ættkvíslinni. Tegundagreining byggðist á flokkunarfræðinni sem notuð var í einfræðimeðferðum og í flórum (Beck Mannagetta, 1930; Zhang og Tzvelev, 1998), þar sem formfræðilega frávikandi tegundir voru tilgreindar sem tegundir affinis ("aff. tegundarheiti") eða, þar sem lýsing á nýju Gert er ráð fyrir undirtegund (flokkunarfræðileg meðferð á allri ættkvíslinni er í undirbúningi), sem "subsp. nov."; fyrir sýni frá GenBank, sem við gátum ekki athugað herbarium fylgiskjölin fyrir, var flokkunarfræðilegri merkingunni sem upprunalegu höfundarnir notuðu viðhaldið. Úthópaflokkarnir voru valdir í samræmi við núverandi þekkingu okkar á tengslum innan Orobanchaceae (Schneeweiss o.fl., 2004a; McNeal o.fl., 2013; Schneeweiss, 2013). Upplýsingar um staðsetningu og fylgiskjöl, þar á meðal GenBank aðgangsnúmer, eru gefnar upp í viðbótartöflu S1.

2.2. DNA einangrun og raðgreining

Útdráttur erfðafræðilegs DNA úr nýsöfnuðum kísilgelþurrkuðum kórónuvef fylgdi CTAB-samskiptareglum (Doyle og Doyle, 1987). Meirihluti herbaríuefnisins var einangrað annað hvort með DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Hilden, Þýskalandi) eða NucleoSpin Plant II (Macherey-Nagel, Düren, Þýskalandi). Um það bil 50 mg af þurrkuðu efni voru gerð einsleit með því að nota hrærivél (Retsch MM200, Haan, Þýskalandi) við 30 Hz í 3 mínútur og fylgt eftir með ræktun í 700 ul útdráttarjafna í að minnsta kosti eina klukkustund við 65 gráður. Eftir það voru CTAB-samskiptareglur eða samskiptareglur sem settar voru framleiddar notaðar.

Erfðafræðilegt DNA var geymt við -80 gráður og þynningar voru notaðar til síðari mögnunar. Þrjú plastíðmerki (trnL-F, þar á meðal trnL intron og intergenic spacer (IGS), trnS-FM IGS og psbA-trnH IGS), staðsett í stóra einrita svæðinu (LSC) plastíð erfðamengisins, og kjarna innri umritaðir spacers (ITS1 og ITS2 auk 5.8S rDNA gensins sem er á milli) voru valdir fyrir ályktanir um ályktanir. Ítrekað hefur verið sýnt fram á að plastíðmerkin henta vel til fylgnirannsókna á tegundastigi (Borsch og Quandt, 2009). Að auki hefur psbA-trnH þegar verið notað fyrir DNA strikamerki á kínverskuCistanchetaxa (Han o.fl., 2010; Sun o.fl., 2012; Zheng o.fl., 2014). Kjarnorku-ITS-svæðið var valið sem tæknilega auðskiljanlegt kjarnorkumerki sem þrátt fyrir nokkur hugsanleg vandamál (Álvarez og Wendel, 2003) hefur verið beitt með góðum árangri í fjölmörgum sýklafræðilegum rannsóknum með áherslu á tengsl tegunda (Baldwin o.fl., 1995; Álvarez og Wendel , 2003; Bailey o.fl., 2003) þar á meðal Orobanche og skyldar ættkvíslir (td Schneeweiss o.fl., 2004a; McNeal o.fl., 2013). Ennfremur hefur ITS2 einnig verið notað fyrir DNA strikamerki íCistanche(Han o.fl., 2010; Sun o.fl., 2012; Zheng o.fl., 2014; Wang o.fl., 2018). TrnL-F svæðið var magnað með því að nota frumurnar C og F (Taberlet o.fl. 1991). Í sumum tilfellum, eins og fyrir gamalt og talið niðurbrotið efni, var svæðið magnað upp í tveimur aðskildum bútum, þ.e. með því að nota grunnpar C og D (Taberlet o.fl., 1991) og grunnpari trnL460F (Worberg o.fl., 2007) og F (Taberlet o.fl., 1991), í sömu röð. TrnS-trnfM IGS var magnað með því að nota trnS(UAG)-pF1 (5′- ACTATACCGGTTTTCAAGGCCG-3′) og trnfM(CAU)-pR1 (5'-TAG AGC AGTTTGGTAGCTCGCA-3′; SKK; , Münster, pers. comm.), psbAtrnH IGS með því að nota primera Kress o.fl. (2005). PCR prófíllinn fyrir plastíðmerkin innihélt upphafsdenaturnunarskref 5 mín við 94 gráður, fylgt eftir af 30 lotum hver með 1 mín. við 94 gráður, 1 mín. við 55 gráður, 90 sekúndur við 72 gráður og síðasta lengingarþrep upp á 7 mín við 72 gráður. ITS svæðið var magnað með því að nota primerana ITS4 og ITS5 (White o.fl., 1990) með mögnunarsniði upp á 5 mínútur við 94 gráður, fylgt eftir af 40 lotum hver með 1 mínútu við 94 gráður, 1 mín við 48 gráður með tíma- aukning upp á 4 sekúndur í plús á hverri lotu, 45 sekúndur við 68 gráður og síðasta framlengingarskref 7 mínútur við 68 gráður. Misheppnuð PCR voru endurtekin með því að nota innri primera 5.8S106-R (5′- AGGCGCA ACTTGCGTTCAAA -3′) og 5.8S32-F (5'-GCATCGATGAAGAACGT AGC-3′; D. l. Nickrent, Southern Illinois University, Bandaríkjunum, pers. comm.) ásamt viðkomandi ytri grunni ITS5 og ITS4. PCR viðbrögð voru framkvæmd í rúmmáli 25 ul og innihéldu 1,5 UGoTaq Flexi DNA pólýmerasa (Promega, Madison, Bandaríkjunum), 0–0,2 M betaín einhýdrat, 0,4 µM af hverjum áfram og afturábak grunni, 0,15 mM dNTPs (Carl Roth, Karlsruhe, Þýskaland), 1 mM MgCl2 í 1xGoTaq Flexi jafnalausn, 1 ul erfðafræðilegt DNA af óþekktum styrk og vatni. Fyrir sumt mjög niðurbrotið herbarium efni voru Ready-To-Go PCRBeads (Amersham-Pharmacia Biotech, Amersham, Bretlandi) notaðar í samræmi við leiðbeiningar framleiðanda. Eins og almennt er krafist fyrir DNA-einangrun herbaríumefnis, var PCR aukefnum eins og 1 ul PVP-40(10–40 prósent) og/eða 5 ul aukefnislausn P (5×; PeqLab, Erlangen, Þýskalandi) bætt við viðbrögðin á kostnað vatns. Mögnunarafurðir voru hlauphreinsaðar á 1 prósent agarósa hlaupi með því að nota PeqLab PCR hreinsunarbúnaðinn (Peqlab) eða hraða PCR hreinsunarbúnaðinn (Qiagen). Fyrir hreiðrað ITS-PCR afurðir < 300="" bp="" (mögnun="" úr="" jurtaefni,="" sem="" oft="" er="" mengað="" af="" sveppum),="" var="" valinn="" hærri="" hlaupstyrkur="" (1,4="" prósent)="" og="" lengri="" keyrslutími.="" hreinsaðar="" pcr="" afurðir="" voru="" raðgreindar="" með="" macrogen="" (seoul,="" kóreu)="" með="" mögnunarræsingum="" og="" viðbótar="" innri="" frumurum="" sem="" nefndir="" eru="" hér="" að="" ofan,="" þar="" sem="" þörf="" er="">

cistanche wirkung

2.3. Röð röðun, indel kóðun og fylgjugreiningar

DNA raðir voru settar saman og stillt saman með því að nota PhyDE 0.97 (Müller o.fl., 2006). Eftir Olsson o.fl. (2009), svæði með óvissu samsvörun (stökkbreytingar heita reitir) voru merkt í PhyDE og fjarlægð úr greiningunum. Inversions voru einangruð í stöðu í röðuninni og innifalin sem öfug viðbót eins og áður var lagt til (Quandt o.fl., 2003; Borsch og Quandt; 2009). Indels voru kóðaðar með einfaldri indel-kóðun (SIC; Simmons og Ochoterena, 2000) eins og útfært var í SeqState 1.25 (Müller, 2005) og bætt við sem viðbótargagnasneiðing. Í öllum gagnafylkjum voru raðarbil meðhöndluð sem gögn sem vantaði og samræmdar stöður voru meðhöndlaðar sem jafnvægar.

Greiningar voru gerðar á þremur raðgagnasettum sem samsvara samtengdum plastíðmerkjum, ITS, og sameinuðum gögnum (plastíð- og kjarnamerkjum sameinuð), hvert með eða án indels, sem leiddi til þess að alls voru sex gagnasöfn greind. Áður en sameinuðu greiningarnar voru gerðar voru gagnasöfn með stakum merkjum skimuð fyrir ósamræmi meðal merkja með sérstakri greiningu á hverjum einasta stað í MrBayes með því að nota sjálfgefnar stillingar (gögn ekki sýnd). Hámarks parsimony greiningar (MP) á samtengdu núkleótíðfylki með og án viðbættu indel fylkisins voru framkvæmdar í PAUP* 4.0b10 (Swofford, 1999) með því að nota parsimony ratchet (Nixon, 1999) í gegnum skipanaskrárnar sem voru búnar til eftir PRAP2 (Müller, 2004). Eftirfarandi skrallstillingar voru notaðar: 200 endurtekningar með 25 prósent af stöðunum handahófskennt upp (þyngd=2) í hverri endurtekningu og 10 af handahófi samlagningarlotum. Hámarkslíkur (ML) greiningar á samtengdu núkleótíðfylki

með og án viðbættu indel fylkisins, voru gerðar með því að nota RAxML 8 (Stamatakis, 2014) með GTRCAT líkaninu. Fyrir bæði MP og ML greiningar var stuðningur metinn með ræsiforriti (Felsenstein, 1985) með því að nota 10,000 endurtekningar. Bayesískar ályktanir (BI), gerðar á öllum sex gagnasöfnunum (stök og samtengd merki, með og án indels kóðaðar) voru gerðar með MrBayes 3.2.2 (Huelsenbeck og Ronquist, 2001; Ronquist og Huelsenbeck, 2003) með GTR plús Γ plús. Ég reiknilíkan fyrir núkleótíðskiptingu (tvö ótengd líkön ef um er að ræða sameinað gagnasett) og takmörkunarstaðalíkanið (F81-eins og; Felsenstein, 1981) fyrir indel skiptinguna með sjálfgefnum priorum. Sex keyrslur með 10 milljón kynslóðum hver og fjórar keðjur hver (ein kald og þrjár upphitaðar keðjur sem nota sjálfgefna upphitun) voru keyrðar samhliða, sýnatöku á 1000. kynslóð. Fyrstu 25 prósentunum var hent sem innbrennslu, sem var löngu eftir að keðjur höfðu náð kyrrstöðu, eins og greint er frá í Tracer v.1.7.1 (Rambaut o.fl., 2018). Trjám var breytt með TreeGraph2 (Stöver og Müller, 2010).

3. Úrslit

Eiginleikar alls gagnasettsins, þar sem engar staðsetningar voru fjarlægðar, og gagnasafnsins, þar sem heitir reitir (fyrir nánari upplýsingar um þá sjá viðbótartöflu S2) hafa verið fjarlægðir (einkirnisendurtekningar) eða snúið til baka (hárnálatengdar snúningar), eru gefin upp í töflu 1. Flestir indels í gagnasafninu voru endurtekningar af aðliggjandi brotum (þ.e. einföld röð endurtekningar [SSR]), á bilinu 2 til 20 núkleótíð að lengd (gögn ekki sýnd). Að auki, í psbA-trnH spacer, sást brottfall upp á 1148 bp í samræmdu fylkinu í C. aff. fissa 2, sem samsvarar minnkun á lengd röð í 20 prósent af meðallengd.

Við sáum ekkert marktækt ósamræmi meðal fylgræna tengsla sem ályktað er frá einum plastíðmerkjum (gögn ekki sýnd), en á milli samtengdra plastíðmerkja og kjarnamerkja (viðbótarmyndir. S1-S2). Þessir fundust að mestu í kápunni, þar á meðal C. phelypaea ogCistanchetubulosa (þ.e. útbreidd klæða: sjá næstu málsgrein), sem einkenndist af almennu grunnu fráviki (sjá fylgjurit á mynd 1). Það var ekkert marktækt misræmi milli trjáa sem ályktað var úr gagnasettum með eða án kóðungreina; Hins vegar, með því að nota indel upplýsingar, jókst heildarupplausn í staðfræði, en áhrif þess á stuðningsgildi voru óljós (mynd 1, viðbótarmyndir. S1-S3).

Fræðslutrén sem fengin eru úr ML og BI byggð á samsettum plastíð- og kjarnamerkjum, bæði með indels (ML log-likelihood-einkunn −21272,719; harmonic meðaltal log-likelihood-einkunnar frá BI −21432,751) og án indels (ML log-likelihood) stig −17135,239; harmonic meðaltal log-líkindastiga frá BI upp á −17654,075), voru mjög samhljóða og skiluðu vel leyst tré (mynd 1). Hér á eftir munum við einbeita okkur að niðurstöðum úr sameinuðu greiningunum, þar sem vísað er til einmerkjagreininga (sambundið plastíð á móti kjarna) aðeins ef um er að ræða verulegt misræmi. Samanlögðu greiningarnar greindarCistanchesem einfylkingarhópur, þó að hann sé aðeins stuttur (ML 61/ < 50;="" bi="" 0.77/0.91;="" stuðningsgildi="" úr="" greiningum="" með="" kóðaða="" indels/án="" kóðaða="" indels).="" í="" þinggreiningu="" er="" staða="" c.="" sinensis="" gagnvart="">Cistanchetegundir og útflokka taxa var óleyst (aukamynd. S3).Cistancheféll í fjórar helstu vel studdar klæðar (mynd 1, aukamynd S3), héðan í frá nefnt Austur-Asíu Clade, Southwest Asian Clade, Northwest African Clade og Widespread Clade, í sömu röð. Ályktað var að austur-asíska Clade, sem innihélt aðeins C. Sinensis (MP 100/100; ML 100/100; BI1.00/1.00) frá Kína og Mongólíu, var systir þeirra sem eftir voru afCistanche(MP 100/100; ML 100/100; BI 1.00/1.00). The Southwest Asian Clade (MP 100/100; ML 100/100; BI 1.00/1.00), sem samanstendur af nokkrum tegundum frá suðvestur til mið-Asíu, var systir klæða (MP 100/100; ML 100/100; BI 1.00/1.00) þar á meðal norðvestur-Afríku Clade og útbreiddu Clade. Þar sem norðvestur-Afríku Clade (MP 100/100; ML 100/100; BI 1.00/1.00) innihélt aðeins eina tegund sem takmarkast við norðvestur-Afríku, en útbreidd Clade (MP 100/100; ML 100/100; BI 1.00) innifalin/1. um tíu tegundir sem sameiginlega hafa víðtæka útbreiðslu frá Atlantshafsströndum Evrópu og Afríku til Mið-Asíu.

Í Suðvestur-Asíu Clade var fylógenísk uppbygging áberandi (mynd 1, aukamynd S3). Clade A (MP 98/100; ML 100/100; BI 1.00/1.00) innihélt aðeins C. ambigua, sem féll í tvo landfræðilega aðskilda undirflokka, annað (MP 79/1{{30}}; ML 75/ < 50;="" bi="" 1.00="">< 50)="" sem="" inniheldur="" eingöngu="" aðild="" frá="" norðausturhluta="" íran,="" annað="" (mp="" 75/51;="" ml="" 82/="">< 50;="" bi="" 1.00/0.="" 51)="" með="" nokkrum="" inngöngum="" frá="" norðurhluta="" íran="" auk="" tveggja="" aðildar="" frá="" suðvesturhluta="" afganistan.="" clade="" a="" var="" systir="" (mp="" 70/52;="" ml="" 69/="">< 50;="" bi="" 1.00/0.93)="" c.="" ridgewayana="" frá="" afganistan.="" síðari="" systurhópur="" (mp="" 98/="" 99;="" ml="" 100/100;="" bi="" 1.00/1.00)="" var="" flokkur="" b="" (mp="" 62/68="" ;="" ml="" 75/79;="" bi="" 0.97/1.00)="" sem="" felur="" í="" sér="" aðild="" c.="" aff.="" ridgewayana.="" innan="" clade="" b="" samsvaraði="" fylkingarfræðileg="" uppbygging="" landafræði,="" vegna="" þess="" að="" inngöngur="" frá="" norðvestur-="" og="" miðhluta="" írans="" (aff.="" ridgewayana="" 2)="" mynduðu="" undirlag="" sem="" hreiður="" var="" innan="" flokks="" aðildar="" frá="" aðallega="" mið-="" og="" suðurhluta="" íran="" (aff.="" ridgewayana="" 1).="" tengsl="" á="" milli="" aðilda="" c.="" ridgewayana="" sl="" (c.="" ridgewayana="" og="" c.="" aff.="" ridgewayana)="" voru="" hins="" vegar="" ólík="" meðal="" merkja:="" á="" meðan="" ályktað="" var="" að="" c.="" ridgewayana="" sl="" væri="" einhæft="" án="" nokkurrar="" studdar="" innri="" uppbyggingu="" með="" its="" gögnum="" (viðbótarmynd="" s2)="" ,="" var="" ályktað="" að="" það="" væri="" lamandi="" með="" plastíðgögnum="" með,="" samanborið="" við="" sameinaða="" greiningu,="" skipt="" um="" stöðu="" c.="" aff.="" ridgewayana="" 1="" og="" c.="" aff.="" ridgewayana="" 2.="" í="" síðari="" systurhópnum="" í="" clade="" eru="" c.="" ambigua="" og="" c.="" ridgewayana="" sl="" (mp="" 74/60;="" ml="" 96/93;="" bi="" 1.00/1.00)="" var="" clade="" c="" (mp="" 100/100;="" ml="" 100/100;="" bi="" 1.00/1.00)="" sem="" inniheldur="" c.="" aff.="" fissa="" 1="" frá="" afganistan.="" síðari="" systurhópar="" voru="" (i)="" einstök="" aðild="" c.="" aff.="" fissa="" 2="" frá="" aserbaídsjan="" (mp="" 57/100;="" ml="" 84/85;="" bi="" 0,88/0,57),="" (ii)="" clade="" d="" (mp="" 100/100;="" ml="" 100/100;="" bi="" 1,00/1,00)="" sem="" samanstendur="" af="" c.="" salsa="" frá="" suðvestur-asíu="" og="" frá="" kína="" (mp="" 100/100;="" ml="" 80/90;="" bi="" 0.99/0.99),="" og="" (iii)="" e-klæðning="" (mp="" 100/100;="" ml="" 100/100;="" bi="" 1.00/="" 1.00)="" sem="">Cistanchedeserticola frá Kína og Mongólíu (MP 100/100; ML 100/100; BI 1.00/1.00).

Mynd 2. Einkennandi blóma- og bikarform fyrir valda meðlimi Austur-Asíu (J), Suðvestur-Asíu Clade (F–I), Norðvestur-Afríku Clade (K) og útbreiddu Clade (A–E, L– M) frá Cistanche. (A) C. senegalensis, (B) C. flava, (C) C. tubulosa subsp. tubulosa, (D) C. violacea, (E) C. phelypaea subsp. nóv., (F) C. fissa, (G) C. salsa, (H) C. ridgewayana, (I) C. ambigua, (J) C. Sinensis, (K) C. spec. nóv., (L) C. rosea, (M) C. laxiflora.

Í útbreiddu Clade voru sambönd stundum óljós vegna lítillar upplausnar kjarnagagnanna sem og misræmis milli plastíð- og kjarnamerkja (viðbótarmyndir. S1-S2). Þetta varðaði ekki aðeins stöðu einstæðra aðildar (td C. Senegalese ED1096,Cistanchetubulosa subsp. tubulosa ED891) en einnig umskrift stærri undirhúða. Til dæmis, þar sem plastíðgögn leiddu ályktun um að C. Rosea væri vel studd systur þeirra tegunda sem eftir voru (BI 1.00; viðbótarmynd S1), bentu kjarnorkugögn til þess að hún væri meðlimur í kladda (BI 1. 00) þar á meðal allar tegundir nema C. phelypaea, C. violacea og flestar ættkvíslir C. lutea (aukamynd S2). Þar af leiðandi voru tengsl á milli helstu klæða (klæða F-J) sem ályktað var af sameinuðum greiningum oft illa leyst og illa studd (mynd 1). Eina undantekningin var klæða F (MP 100/100; ML 100/100; BI 1.00/1.00), sem inniheldur C. rosea frá Arabian Peninsula (í ITS-greiningunni innihélt samsvarandi og aðeins illa studd clade að auki inngöngu ED1096 af C. senegalensis: viðbótarmynd. S2), en systurhópstengsl þeirra við klaðið (MP 99/94; ML 98/99; PP 1,00/ 0,99) sem samanstendur af þeim tegundum sem eftir eru (klæddir G–J; mynd 1) var vel studd.

herba cistanches

Clade G (MP 63/99; ML 84/54; BI 1.00/ < 50)="" innihélt="" c.="" laxiflor="" frá="" íran="" og="" afganistan="" ásamt="" tveimur="" aðildum="" af="" c.="" píplum="" frá="" kína="" (gb1="" og="" gb2).="" innan="" clade="" g="" var="" c.="" laxiflora="" lamandi,="" vegna="" þess="" að="" undirhúðin="" af="" tveimur="" c.="" tubulosa-aðildunum="" (mp="" 98/65;="" ml="" 99/73;="" bi="" 1.00/0.77)="" flokkaðist="" í="" a="" clade="" (mp="" 54/="">< 50;="" ml="" 60/91;="" bi="" 1.00/1.00)="" með="" inngöngum="" c.="" laxiflora="" frá="" norður-="" og="" suðurhluta="" íran="" sem="" og="" afganistan="" (mp="" 85/="">< 50;="" ml="">< 50/50;="" bi="">< 0,50/0,74)="" að="" undanskildum="" aðildum="" c.="" laxiflora="" frá="" mið-íran="" sem="" myndar="" sérstaka="" kladda="" (mp="" 99/95;="" ml="" 99/95;="" bi="" 1.="">

Clade H (MP óstuddur; ML 97/50; PP 1.00/ < 50)="" innihélt="" c.="" senegalensis="" (austur-afríku)="" og,="" hreiður="" í="" því,="" einkynja,="" en="" þó="" óstuddur,="" c.="" flava="" (suðvestur-asía)="" og="" undirflokkur="" (mp="" 90/73;="" ml="" 86/69;="" bi="" 0.79/0.86)="" sem="" samanstendur="" af="" inngöngu="" í="" c.="" aff.="" tubulosa="" frá="" suðurhluta="" arabíuskaga="" (óman,="" jemen).="" vísbendingar="" fyrir="" clade="" h="" komu="" aðallega="" frá="" plastíðgögnum="" eingöngu="" vegna="" þess="" að="" í="" its="" var="" ályktað="" að="" c.="" flava="" væri="" nátengt="" c.="" laxiflora="" og="" tengsl="" milli="" c.="" senegalensis="" og="" c.="" tubulosa="" voru="" óleyst="" (aukamynd.="" s2).="" í="" clade="" h="" voru="" ekki="" aðeins="" tengsl="" c.="" tubulosa="" og="" c.="" flava="" við="" c.="" senegalensis="" illa="" leyst="" og="" illa="" studd,="" heldur="" einnig="" þau="" meðal="" ættir="" innan="" c.="" senegalensis="" og="" innan="" c.="" flava,="" eina="" undantekningin="" er="" undirhúð="" fjögurra="" c.="" flava-aðild="" (flava="" subsp.="" nóv.)="" frá="" norður-íran="" (mp="" 100/97;="" ml="" 100/99;="" bi="">

Clade I (MP óstuddur; ML 62/54; PP 1.00/ < 0.50)="" innihélt="" eingöngu="" aðild="" c.="" tubulosa,="" sem="" nær="" yfir="" breitt="" landfræðilegt="" svið="" frá="" grænhöfðaeyjum="" og="" malí="" um="" arabíuskaganum="" og="" íran="" til="" pakistans="" og="" indlands.="" vísbendingar="" um="" klæða="" h="" komu="" einnig="" aðallega="" frá="" plastíðgögnum="" eingöngu,="" vegna="" þess="" að="" í="" its="" var="" ályktað="" að="" þessi="" hópur="" væri="" meðvitundarlaus="" og="" oft="" óleystur="" með="" tilliti="" til="" c.="" rosea="" (húð="" f),="" c.laxiflora="" (húð="" g)="" sem="" og="" c.="" senegalensis="" og="" c.="" flava="" (klæddur="" h).="" sýklafræðileg="" uppbygging="" í="" klæða="" i="" var="" almennt="" veik="" og="" sýndi="" ekkert="" skýrt="" landfræðilegt="">

Clade J (MP 92/53; ML 97/87; PP 1.00/0.99) innihélt C. lutea sl (þ.e. C. lutea, C. aff. lutea 1 og C. aff. lutea 2; Makaronesíueyjar og Miðjarðarhafið) og, hreiðrað í þeim, C. Brunner (vestur-Afríku), C. phelypaea (Makkarónesíueyjar, strandhéruð Atlantshafs og Miðjarðarhafs í Afríku og suðvestur-Evrópu) og C. violacea ( norðurhluta Afríku).Cistanchephelypaea (MP 100/98; ML 100/100; BI 1.00/1.{{ 31}}0) mynduðust ásamt einkunninni C. lutea sl (samgöngur frá öllu útbreiðslusviði þessarar tegundar) auk tveggja samtaka af C. violaceus (ED807 og ED1{{ 41}}12 frá Sádi-Arabíu og Jórdaníu, í sömu röð) og blendingur C. aff. lutea 1 og C. violacea, veikburða klæða (MP 55/-; ML 76/67; BI 0.64/ < 0.50)="" sem="" var="" systir="" (mp="" 90/53;="" ml="" 97/92;="" bi="" 0.96/0.89)="" til="" klæða="" (mp="" 68/58;="" ml="" 93/82;="" bi="" 0.90/0.63)="" að="" meðtöldum="" öllum="" nema="" tveimur="" áðurnefndum="" aðildum="" c.="" violacea.="" öfugt="" við="" c.="" violacea,="" þar="" sem="" landfræðileg="" aðskilnaður="" í="" víða="" dreifða="" klæða="" (mp="" 53/70;="" ml="" 84/85;="" bi="" 0,92/="" 0,59)="" og="" eingöngu="" marokkósk="" klæða="" (mp="" 92/93;="" ml="" 99/99;="" bi="" 1="" .00/0.95)="" fannst,="" sýklafræðileg="" og="" landfræðileg="" uppbygging="" í="" c.="" lutea="" sl="" og="" c.="" phelypaea="" voru="" takmörkuð.="" eftirstöðvar="" c.="" lutea="" (allt="" frá="" vestur-afríku)="" auk="" c.="" brunneri="" (aðeins="" ein="" aðild="" innifalin)="" mynduðu="" einkunn="" í="" grunni="" klæða="" j="" vegna="" stöðu="" c.="" lutea="" inngöngu="" frá="" níger="" (ed726)="" utan="" clade="" (mp="" 94/60,="" ml="" 95/69;="" bi="" 1.00/0.99)="" mynduð="" af="" hinum="" aðildunum.="" ályktun="" um="" þessa="" c.="" lutea="" einkunn="" var="" líklega="" vegna="" misræmis="" milli="" plastíðs="" og="" its="" gagna.="" nánar="" tiltekið,="" út="" frá="" plastíðgögnum,="" var="" ályktað="" að="" þessar="" c.="" lutea-aðildir="" auk="" c.="" brunneri="" væru="" nátengdar="" c.="" violacea="" og="" öðrum="" c.="" lutea-aðildum="" (viðbótarmynd="" s1),="" þ.e.="" eins="" og="" í="" sameinuðu="" gögnunum,="" en="" its-gögn="" settu="" þá="" ,="" í="" óuppgerðri="" stöðu,="" í="" klæði="" með="" c.="" senegalensis="" og="" c.="" tubulosa="" að="" undanskildum="" öðrum="" meðlimum="" klæða="" j="" (aukamynd="">

4. Umræður

Í nýjustu einfræði ættkvíslarinnarCistanche, Beck-Mannagetta (1930) greindi á milli fjóra hópa (sem flokkunarfræðilegir hlutar) sem voru ólíkir í bikareiginleikum og fjölda brakteóla. Að undanskildum einsérhæfðum C. sect. Efni (East Asian Clade), enginn af hlutum Beck Mannagetta er studdur sem einfylking. Þess í stað, tegundir af C. sect.Cistancheog C. sect. Heterocalyx er blandað saman (í suðvestur-Asíu Clade og útbreiddu Clade) og einstaka tegund C. sect. Cistanchella er paraphylely og verpir í Suðvestur-Asíu Clade. Fjórða meginættin (Northwest African Clade), táknuð hér með tegund sem enn á eftir að lýsa sem er formfræðilega nálægt C. mauritanica, venjulega sett í C. sect.Cistanchehefur ekki verið auðkennt í neinum af fyrri flokkunum

Einnig er hægt að einkenna þær fjórar helstu ættir sem hér eru tilgreindar formfræðilega. Nánar tiltekið er eina tegundin af austur-asísku klakanum, C. Sinensis, sú einaCistanchetegundir með djúpt skorinn fjórliða bikar, en allar aðrar eru með (að minnsta kosti) fimm að mestu tengdar bikarblöðrur (mynd 2). Tegundir af útbreiddu kápunni eru með gljáandi stilka, blöðrublöð og blöðrur, en þær af suðvestur-asíu og norðvestur-Afríku eru að minnsta kosti að hluta til loðnar (ullar- eða lanuginose á móti arachnoid-lanuginose, í sömu röð) (mynd 2). Að lokum eru meðlimir Norðvestur-Afríku-klæðu með þéttan arachnoid-lanuginose indumentum og breitt tígulblóm sem finnast ekki í suðvestur-asísku klæðu (mynd 2). Áður lögð áhersla á stafi, þ.e. fjöldi bracteoles (einn eða enginn í C. sect.Cistanchellaá móti tveimur í öllum öðrum köflum) og lögun bikarblaðanna (meira eða minna djúpt aðskilin og ójöfn blöð í C. sect. Heterocalyx á móti grunnt aðskildum og jöfnum lobum í C. sect.Cistanche), endurspegla ekki dýpri klofna og, að minnsta kosti ef um er að ræða lögun bikarblaða, virðast hafa þróast að minnsta kosti tvisvar sjálfstætt.

Nokkrar af þeim tegundum sem nú eru viðurkenndar eru ekki studdar sem einkynja (mynd 1), sem er ekki bundið við flokka sem vitað er að eru flokkunarfræðilega erfiðar, eins og C. lutea eða C. tubulosa, heldur einnig við flokka sem teljast flokkunarfræðilega óvandamál, eins og C. ridgewayana sl orCistanchefissa sl (hér táknað með C. aff. fissa 1 og 2). Misræmið á milli flokkunarfræðilegra og flokkunarfræðilegra eininga getur stafað af nokkrum þáttum sem útiloka ekki hvern annan, þar á meðal ranggreiningu tegunda, skorts á flokkunarfræðilegri greiningu formfræðilega og/eða landfræðilega aðgreindra eininga, blendingar og grunns mismununar (hröð geislun). Misgreining tegunda er líklega ástæðan fyrir stöðu tveggja samsetninga C. tubulosa (GB1 og GB2) sem verpa í C. laxiflora (mynd 1). Skírteini þessara aðilda voru ekki tiltæk fyrir okkur til endurskoðunar, en, eins og dæmt er af vefmyndum, eru plöntur frá aðliggjandi svæðum í miðeyðimörkum Kína formfræðilega sammála C. laxiflora subsp. laxiflora (hvít kórónurör með ljósfjólubláum flipum í stað föl til djúpgul í C. tubulosa). Ekki er greint frá þessari tegund frá Kína, þar sem plöntur sem tilheyra þessari flokkun eru annað hvort skráðar undir C. tubulosa (Zhang, 1990) eða, nýlega, undir C. mongolica (Zhang og Tzvelev, 1998). Skortur á flokkunarfræðilegri greiningu á formfræðilega og/eða landfræðilega aðgreindum ættum virðist eiga við bæði um fallhlífar tegundir, eins og C. ridgewayana sl og C. aff. fissa, sem og einkynja tegunda með sterka sýklafræðilega uppbyggingu, eins og C. Flava. Í hverju þessara tilvika eru flokkunarfræðilega afmarkaðir hópar mismunandi formfræðilega og landfræðilega og verðskulda því flokkunarfræðilega viðurkenningu (nákvæm flokkunarfræðileg meðferð verður gefin í síðari útgáfu). Bæði, ranggreining tegunda og ófullnægjandi flokkunarfræðileg upplausn eru algeng vandamál hjá holoparasitic Orobanchaceae, sérstaklega í Orobanche og skyldum ættkvíslum (Manen o.fl., 2004; Schneeweiss o.fl., 2004a; Schneeweiss o.fl., 2009; Schneeweiss, 2013, 2013).

Blendingur er algengt fyrirbæri í blómplöntum (Rieseberg og Carney, 1998; Payseur og Rieseberg, 2016) og hefur einnig verið greint fráCistanche. Nánar tiltekið lýsti Beck-Mannagetta (1930) blendingum á milli C. lutea (sem C. tinctoria f. lutea) og C. violacea sem engrar tegundar, C. blendingur. Þessir blendingar geta verið formfræðilega millistig, eins og er tilfellið fyrir inngöngu ED686, eða geta líkst öðru foreldrinu, eins og er tilfellið fyrir inngöngu ED1012; þessi síðarnefnda aðild hefur upphaflega verið ákvörðuð sem C. violacea, en við endurskoðun, framkölluð af fylgjufræðilegri stöðu hans innan C. lutea sl, reyndist hann einnig vera blendingur. Miðað er við að móðir erfist plastíð erfðamengi (eins og sýnt er fyrir Orobanchaceae Rhinanthus angustifolius: Vrancken og Wesselingh, 2010) íCistanche, tilvist ITS ríbótýpu móður í blendingsaðild ED686 (það er ekki fáanlegt fyrir inngöngu ED1012) væri í samræmi við myndun síðari kynslóðar blendinga og/eða bakkrossa, sem leiðir til plastíðfanga. Plastidfanging gæti einnig útskýrt misræmi milli kjarna- og plastíðmerkja. Til dæmis, C. aff. tubulosa frá Arabíuskaga, formfræðilega frábrugðin ýmsum einkennum frá útbreiddum C. tubulosa, myndaði klæða nálægt C. senegalensis í ITS gagnasafninu en var aðskilin í tvær mismunandi klæðar í plastíðinu og sameinaða gagnahópinn með C. senegalensis (clade H) eða aðild að C. tubulosa subsp. tubulosa (clade I; bæði C. senegalensis og C. tubulosa subsp. tubulosa koma einnig fyrir á Arabíuskaga).

Valkostur við inngöngu til að útskýra misræmi á milli fylkingarfræðilegra staða sem ályktað er af gögnum um kjarna- og plastíð er ófullkomin ætternisflokkun, sem mun hafa mismunandi áhrif á kjarna- og plasterfðamengi vegna mismunar á raunverulegri stofnstærð þeirra (í plásíð erfðamengi aðeins helmingi stærra en í kjarnaerfðamengi í einbýlishópur eins ogCistanche). Gert er ráð fyrir að ófullkomin ættarflokkun eigi sérstaklega við ef um er að ræða grunna frávik og hraða geislun (Maddison og Knowles, 2006), sem virðist vera tilfellið í útbreiddu ættkvíslinni, þar sem klæðið sem samanstendur af klæða G til J einkennist af stuttum greinarlengdum (Mynd 1). Ófullkomin ættarflokkun gæti verið ábyrg fyrir skort á sameindaaðgreiningu og/eða samhengi formfræðilega aðgreindra ætta innan C. lutea sl (þ.e. C. aff. lutea 1 og C. aff. lutea 2). Að aftengja ófullkomna ætternisflokkun frá innrás mun krefjast aðferða sem byggjast á samruna (Blanco-Pastor o.fl., 2012) sem helst fela í sér gögn um sýklafræði (Bravo o.fl., 2019), sem í fjarveru traustrar flokkunarfræðilegrar ramma og nægilega víðtækra gagna eru ekki enn mögulegt.

Sérhæfing gestgjafa er mikilvægur þróunarkraftur í holoparasitic Orobanchaceae (Schneider o.fl., 2016).Cistanche, virðist þó vera undantekning þar sem margar tegundir hafa fundist í nokkrum plöntufjölskyldum, oftast Amaranthaceae (þ.m.t. Chenopodiaceae) og Polygonaceae, en einnig Fabaceae, Zygophyllaceae, Tamaricaceae, Rosaceae, Nitrariaceae og Salvadoraceae. Eins og í Orobanche (Manen o.fl., 2004), getur sama gestgjafi verið deilt af nokkrum óskyldumCistanchetegundir (td Haloxylon ammodendron er hýsil fyrir C. deserticola frá Suðvestur-Asíu Clade og fyrir C. phelypaea frá útbreiddu Clade). Tilvik um væntanlega sérhæfingu hýsils (td C. senegalensis aðallega á Acacia/Fabaceae; aðallega Fabaceae sem hýslar fyrir C. Flava undirtegund nov. á móti aðallega Calligonum bungei/Polygonaceae fyrir C. Flava undirtegund Flava) geta endurspeglað gnægð viðeigandi hýsils. tegundum frekar en raunverulegri sérhæfingu hýsils. Til að prófa hvaða hlutverk hýsilsérhæfingar sem er til að auka fjölbreytni í Cistanche mun krefjast vel upplýstrar tegundafjölgunar og nægilega ítarlegra hýsilgagna.5. Ályktanir

Þetta er fyrsta alhliða sameindasýkingargreiningin á holoparasitic plöntuættkvíslinniCistanche, víða dreift í þurrum svæðum í gamla heiminum. Fjórar helstu klæðar innanCistanchehafa verið auðkennd sem samsvara aðeins að hluta til hefðbundinna viðurkenndra hluta (Beck Mannagetta, 1930) og sýna almennt sterkan landfræðilegan þátt. Þar sem suðvestur-asíska kletturinn sýnir sterka sýklafræðilega uppbyggingu meðal og að hluta til innan tegunda (austur-asíska og norðvestur-Afríkuklæðan eru einsérhæf), er sýklafræðileg upplausn innan víðfrægu klæðu oft lág og hindrað af misræmi milli kjarna- og plastmerkja, sem að minnsta kosti að hluta til er vegna blendingar/introgression og/eða ófullkominnar ættarflokkunar. Sameindafræðileg sönnunargögn og niðurstöður formfræðilegrar endurmats áCistanchetegundir benda til þess að tegundafjölbreytileiki íCistancheer vanmetið eins og er (sjá taxa merkt sem sp. nov. eða subsp. nov. í textanum). Þrátt fyrir að enn þurfi að taka nokkrar tegundir með í hvers kyns sameindafræðilegri rannsókn (td C. mauritanica) og fleiri merki þurfi til að leysa öll tegundatengsl, veita hinar traustu fylgjufræðilegu tilgátur sem hér eru settar fram dýrmætan grunn fyrir áframhaldandi frumuerfðafræðilega, flokkunarfræðilega og líflandfræðilega. rannsóknir á þessari ættkvísl.

cistanche bienfaits

Fjármögnun

Þessi vinna hefur að hluta verið studd af SYNTHESYS sem fjármagnað er af Evrópubandalaginu Research Infrastructure Action undir FP7 "Capacities" áætluninni í Real Jardín Botánico (ES-TAF-1663). Við viljum þakka háskólanum í Bonn, OeAD (Österreichische Austauschdienst) og DAAD (Deutscher Akademischer Austauschdienst) fyrir fjárhagslegan stuðning.

Yfirlýsing um höfundarframlag CRediT

Najibeh Ataei: Hugmyndagerð, gagnaöflun, formleg greining, fjármögnunaröflun, rannsókn, verkefnastjórnun, sjónræning, skrif - frumdrög, skrif - yfirferð og klipping.Gerald M. Schneeweiss: hugmyndafræði, eftirlit, skrif - endurskoðun og klipping. Miguel Angel García: Auðlindir. Michael Krug: Formleg greining. Marcus Lehnert: Ritun - frumrit. JafarValizadeh: Auðlindir. Dietmar Quandt: Hugmyndagerð, formleg greining, verkefnastjórnun, tilföng, eftirlit, skrif - endurskoðun og klipping

Viðurkenningar

Þakkir færu Edit Korpinos, sem veitti hjálp á Jodrell rannsóknarstofunni í Kew og til grasasýningarstjóranna (TARI, BM, ÍRAN, BONN, USB, P, TUH, E, W, KAS, MSB, K, B, G, PEY , M, UG, BR, GUH, MA, WU) til að senda út lán og myndir. Við þökkum Susann Wicke fyrir grunnhönnun og stuðning við rannsóknarstofu. Við kunnum að meta Dr. Hossein Akhani við háskólann í Tehran og frú Robabeh Shahi Shavvon við Gilan háskólann fyrir að útvega DNA-efni frá Íran. Við erum þakklát Dr. FedericoLuebert og Juliana Chacon hjá Nees Institute fyrir gagnlegar athugasemdir þeirra.

Heimildir:

Álvarez, I., Wendel, JF, 2003. Ribosomal ITS runs and plant phylogenetic inference. Mol. Phylogenet. Evol. 29, 417–434. https://doi.org/10.1016/S1055-7903(03)00208-2.
Bailey, CD, Carr, TG, Harris, SA, Hughes, CE, 2003. Lýsing á angiosperm nrDNA polymorphism, paralogy, and pseudogenes. Mol. Phylogenet. Evol. 29, 435–455.
Baldwin, BG, Sanderson, MJ, Porter, JM, Wojciechowski, MF, Campbell, CS, Donoghue, MJ, 1995. ITS svæði kjarna ríbósómal DNA: dýrmæt uppspretta sönnunargagna um fæðufrumnafæð. Ann. Missouri Bot. Gard. 82, 247–277.
Beck-Mannagetta, G., 1930. Orobanchaceae, í: Engler, A. (ritstj.), Das Pflanzenreich IV. 261. Wilhelm Engelmann, Leipzig, bls. 1–348.
Bennett, JR, Mathews, S., 2006. Sýkingu af sníkjuplöntufjölskyldunni Orobanchaceae ályktað af phytochrome A. Am. J. Bot. 93, 1039-1051.
Blanco-Pastor, JL, Vargas, P., Pfeil, BE, 2012. Coalescent hermir sýna blending og ófullkomna ættarflokkun í Miðjarðarhafs Linaria. PLoS ONE 7 (6), e39089.
Borsch, T., Quandt, D., 2009. Stökkbreytingarvirkni og phylogenetic gagnsemi noncoding chloroplast DNA. Plant Syst. Evol. 282, 169–199.

Bravo, GA, Antonelli, A., Bacon, CD, Bartoszek, K., Blom, MPK, Huynh, S., Jones, G., Knowles, LL, Lamichhaney, S., Marcussen, T., Morlon, H. , Nakhleh, LK, Oxelman,

B., Pfeil, B., Schliep, A., Wahlberg, N., Werneck, FP, Wiedenhoeft, J., WillowsMunro, S., Edwards, SV, 2019. Faðma misleitni: sameina lífsins tré og framtíð lífsins. sýklafræði. PeerJ 7, e6399.

Doyle, JJ, Doyle, J., 1987. Hröð DNA einangrunaraðferð fyrir lítið magn af ferskum laufvef. Phytochem. Naut. 19, 11–15.
N. Ataei, o.fl. Molecular Phylogenetics and Evolution 151 (2020) 106898 8
Felsenstein, J., 1981. Þróunartré úr DNA röðum: hámarkslíkursaðferð. J. Mol. Evol. 17, 368–376.
Felsenstein, J., 1985. Sjálfstrauststakmarkanir á phylogenies: a approach using the bootstrap. Þróun 39, 783–791.
Fu, W., Liu, X., Zhang, N., Song, Z., Zhang, W., Yang, J., Wang, Y., 2017. Prófa tilgátu um margvíslegan uppruna holoparasitic í Orobanchaceae: phylogenetic sönnunargögn frá síðustu tveimur óstaðsettu holoparasitic ættkvíslunum, Gleadovia og
Phacellanthus. Framan. Plant Sci. 8, 1380.
Han, J.-P., Song, J.-Y., Liu, C., Chen, J., Qian, J., Zhu, Y.-J., Shi, L.-C., Yao, H. ., Chen, S.-L., 2010. Auðkenning áCistanchetegundir (Orobanchaceae) byggðar á röðum plastíðs psbA-trnH intergenic svæði. Acta lyfjafyrirtæki. Synd. 45, 126–130.
Huelsenbeck, JP, Ronquist, F., 2001. MRBAYES: Bayesian inference of phylogenetic trees. Lífupplýsingafræði 17, 754–755.
Kress, WJ, Wurdack, KJ, Zimmer, EA, Weigt, LA, Janzen, DH, 2005. Notkun DNA strikamerkja til að auðkenna blómstrandi plöntur. Frv. Natl. Acad. Sci. Bandaríkin 102, 8369–8374.

Li, X., Feng, T., Randle, C., Schneeweiss, GM, 2019. Fylgenfræðileg tengsl í Orobanchaceae ályktað frá kjarnagenum sem eru lítið afrita: sameining helstu klæða og auðkenning á nýrri stöðu hins óljóstillífa Orobanche clade systir allra annarra sníkjudýra Orobanchaceae. Framan. Plant Sci. 10, 902.

Li, X., Jang, T.-S., Temsch, EM, Kato, H., Takayama, K., Schneeweiss, GM, 2017. Sameinda- og karýfræðileg gögn staðfesta að dularfulla ættkvíslin Platypholis frá Bonin-eyjum (SE Japan) ) er fæðufræðilega hreiður innan Orobanche
(Orobanchaceae). J. Plant. Res. 130, 273–280.
Li, X., Zhang, T.-C., Qiao, Q., Ren, Z., Zhao, J., Yonezawa, T., Hasegawa, M., Crabbe, MJC, Li, J., Zhong, Y. ., 2013. Heill blaðgrænu erfðamengi röð af holoparasiteCistanchedeserticola (Orobanchaceae) sýnir gena tap og lárétt gen
flytja frá hýsil sínum Haloxylon ammodendron (Chenopodiaceae). PLoS ONE 8, e58747.
Liu, X., Fu, W., Tang, Y., Zhang, W., Song, Z., Li, L., Yang, J., Ma, H., Yang, J., Zhou, C.,
Davis, CC, Wang, Y., 2020. Fjölbreyttar brautir um niðurbrot plastóms í holoparasiticCistancheog erfðafræðileg staðsetning týndu plastíðgenanna. J. Exp. Bot. 71, 877–892.
Maddison, W., Knowles, LL, 2006. Ályktun um fylgni þrátt fyrir ófullkomna ætternisflokkun. Syst. Biol. 55, 21–30.
Manen, J.-F., Habashi, C., Jeanmonod, D., Park, J.-M., Schneeweiss, GM, 2004. Sýkingu og innansértæk breytileiki holoparasitic Orobanche (Orobanchaceae) ályktað af plastíð rbcL röðum. Mol. Phylogenet. Evol. 33, 482–500.
McNeal, JR, Bennett, JR, Wolfe, AD, Mathews, S., 2013. Sýkingu og uppruna holoparasitic í Orobanchaceae. Am. J. Bot. 100, 971–983.
Müller, J., Müller, KF, Neinhuis, C., Quandt, D., 2006. PhyDE – Phylogenetic Data Editor. http://www.phyde.de (sótt 2. apríl 2019).
Müller, K., 2004. PRAP-útreikningur á Bremer stuðningi fyrir stór gagnasöfn. Mol. Phylogenet. Evol. 31, 780–782.
Müller, K., 2005. SeqState: grunnhönnun og raðtölur fyrir fylgjenda DNA gagnapakka. Appl. Lífupplýsa. 4, 65–69.
Nixon, KC, 1999. The sparsimony ratchet er ný aðferð við hraða greiningu á sparsemi. Cladistics 15, 407–414.
Olsson, S., Buchbender, V., Enroth, J., Hedenäs, L., Huttunen, S., Quandt, D., 2009. Fræðslugreiningar sýna mikið magn af fjölfræðslu meðal brjóstþekjuætta sem og nýrra klæða. Bryologist 112, 447–466.
Park, J.-M., Manen, J.-F., Colwell, AE, Schneeweiss, GM, 2008. Plasíð genaflokkur af óljóstillífandi sníkjudýrinu Orobanche (Orobanchaceae) og skyldum ættkvíslum. J. Plant Res. 121, 365–376.
Payseur, BA, Rieseberg, LH, 2016. Erfðafræðilegt sjónarhorn á blendingu og tegundamyndun. Mol. Ecol. 25, 2337–2360.
Quandt, D., Müller, K., Huttunen, S., 2003. Einkennun á blaðgrænu DNA psbTH svæðinu og áhrif samhverfs frumefna á phylogenetic endurgerð. Plant Biol. 5, 400–410. https://doi.org/10.1055/s-2003-42715.
Rambaut, A., Drummond, AJ, Xie, D., Baele, G., Suchard, MA, 2018. Bakhliða samantekt í Bayesian phylogenetics using Tracer 1.7. Syst. Biol. 67, 901–904.

Rieseberg, LH, Carney, SE, 1998. Plöntublöndun. Nýtt Phytol. 140, 599–624.

Rodrigues, AG, Colwell, AEL, Stefanovic, S., 2011. Sameindakerfi sníkjudýraættkvíslarinnar Conopholis (Orobanchaceae) er ályktað af plastíð- og kjarnaröðum. Am. J. Bot. 98, 896–908.
Ronquist, F., Huelsenbeck, JP, 2003. MrBayes 3: Bayesian phylogenetic inference under blended models. Lífupplýsingafræði 19, 1572–1574.
Schneeweiss, GM, 2013. Fræðslutengsl og þróunarstefnur í Orobanchaceae, í Joel, DM, Gressel, J., Musselman, LJ (Ritstj.), Parasitic Orobanchaceae. Springer, Berlín Heidelberg, bls. 243–265.
Schneeweiss, GM, Colwell, A., Park, J.-M., Jang, C.-G., Stuessy, TF, 2004a. Sýkingu af holoparasitic Orobanche (Orobanchaceae) ályktað af kjarna ITS röðum. Mol. Phylogenet. Evol. 30, 465–478.
Schneeweiss, GM, Frajman, B., Dakskobler, I., 2009. Orobanche lycoctoni Rhiner (Orobanchaceae), illa þekkt tegund af mið-evrópskri flóru. Candollea 64, 91–99.
Schneeweiss, GM, Palomeque, T., Colwell, AE, Weiss-Schneeweiss, H., 2004b. Litningafjöldi og þróun karyotypes í holoparasitic Orobanche (Orobanchaceae) og skyldum ættkvíslum. Am. J. Bot. 91, 439–448.
Schneider, AC, Colwell, AEL, Schneeweiss, GM, Baldwin, BG, 2016. Dulræn hýsilsértæk fjölbreytni meðal kústberja á vesturhveli (Orobanche sl, Orobanchaceae). Ann. Bot. 118, 1101–1111.
Simmons, MP, Ochoterena, H., 2000. Gaps as characters in run-based phylogenetic analysis. Syst. Biol. 49, 369–381.
Stamatakis, A., 2014. RAxML útgáfa 8: Verkfæri til fylgjugreiningar og eftirgreiningar á stórum sýkingum. Lífupplýsingafræði 30, 1312–1313.
Stöver, BC, Müller, KF, 2010. TreeGraph 2: sameining og sjónræn sönnunargögn frá mismunandi phylogenetic greiningar. BMC Bioinf. 11, 7.
Sun, ZY, Song, JY, Yao, H., Han, JP, 2012. Sameindagreining áCistanchesHerba og hórunarefni hennar byggt á nrITS2 röð. J. Med. Plant Res. 6, 1041–1045.

Swofford, DL, 1999. PAUP*4.0 Beta fyrir Macintosh: Phylogenetic Analysis Using Parsimony. Sinauer Associates, Sunderland, MA.

Taberlet, P., Gielly, L., Pautou, G., Bouvet, J., 1991. Alhliða grunnur fyrir mögnun á þremur svæðum sem ekki eru kóðaðar af blaðgrænu-DNA. Plant Mol. Biol. 17, 1105–1109.Tomari, N., Ishizuka, Y., Moriya, A., Kojima, S., Deyama, T., Coskun, M., Tu, P.,

Mizukami, H., 2003. Lyfjafræðilegar rannsóknir á Cistanchis Herba (IV) fylgnifræðilegu sambandiCistancheplöntur byggðar á plastíð rps2 geni og rpl16-rpl14 intergenic spacer svæði röð. Natur. Med. 57, 233–237.
Tomari, N., Ishizuka, Y., Moriya, A., Kojima, S., Deyama, T., Mizukami, H., Tu, P., 2002. Lyfjafræðilegar rannsóknir á Cistanchis Herba (III) fylgjufræðilegu sambandiCistancheplöntur byggðar á plastíð rps2 geni og rpl16-rpl14 intergenic spacer runum. Biol. Pharm. Naut. 25, 218–222.
Vrancken, J., Wesselingh, RA, 2010. Erfðir blaðgrænu erfðamengisins í Rhinanthus angustifolius (Orobanchaceae). Plant Ecol. Evol. 143, 239–242.
Wang, X.-Y., Xu, R., Chen, J., Song, J.-Y., Newmaster, SG, Han, J.-P., Zhang, Z., Chen, S.-L. , 2018. Greining áCistanchesHerba (Rou Cong Rong) lyf sem nota tegundasértæka núkleótíðmerki. Framan. Plant Sci. 9, 1643.

Weiss-Schneeweiss, H., Greilhuber, J., Schneeweiss, GM, 2006. Erfðamengi stærðarþróun í holoparasitic Orobanche (Orobanchaceae) og skyldum ættkvíslum. Am. J. Bot. 93, 148–156.

Westwood, JH, Yoder, JI, Timko, MP, dePamphilis, CW, 2010. Þróun sníkjudýra í plöntum. Stefna Plant Sci. 15, 227–235.

White, T., Bruns, T., Lee, S., Taylor, J., 1990. Mögnun og bein raðgreining sveppa ríbósóma RNA gena fyrir phylogenetics. Í: Innis, M., Gelfand, D., Shinsky, J., White, T. (ritstj.), PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications. Akademískt

Press, London, bls. 315–322.
Wicke, S., 2013. Erfðafræðileg þróun í Orobanchaceae. Í: Joel, DM, Gressel, J., Musselman, LJ (ritstj.), Parasitic Orobanchaceae. Springer, Berlín Heidelberg, bls. 267–286.
Wicke, S., Müller, KF, dePamphilis, CW, Quandt, D., Wickett, NJ, Zhang, Y., Renner,
SS, Schneeweiss, GM, 2013. Aðferðir til að draga úr virkni og líkamlegri erfðamengi í ljóstillífandi og óljóstillífandi sníkjudýraplöntum af broomrape fjölskyldunni. Plant Cell 25, 3711–3725.
Wicke, S., Müller, KF, dePamphilis, CW, Quandt, D., Bellot, S., Schneeweiss, GM, 2016. Vélrænt líkan af þróunarhraðabreytingum á leið til óljóstillífs lífsstíls í plöntum. Frv. Natl. Acad. Sci. Bandaríkin 113, 9045–9050.

Wickett, NJ, Honaas, LA, Wafula, EK, Das, M., Huang, K., Wu, B., Landherr, L., Timko, MP, Yoder, J., Westwood, JH, dePamphilis, CW, 2011 Umrit af sníkjuplöntufjölskyldunni Orobanchaceae sýna óvænta varðveislu blaðgrænu

nýmyndun. Curr. Biol. 21, 2098–2104.
Wolfe, AD, Randle, CP, Liu, L., Steiner, KE, 2005. Sýklafræði og líflandafræði Orobanchaceae. Folia Geobot. 40, 115–134.
Worberg, A., Quandt, D., Barniske, A.-M., Löhne, C., Hilu, KW, Borsch, T., 2007. Sýkingu basal eudicots: Innsýn frá non-kóðun og ört þróast DNA. Orgel. Kafarar. Evol. 7, 55–77.
Young, ND, Steiner, KE, dePamphilis, CW, 1999. Þróun sníkjudýra í Scrophulariaceae/Orobanchaceae: plastíðgenaröð hrekja þróunaröð umskipti. Ann. Missouri Bot. Gard. 86, 876–893.
Zhang, ZY, 1990. Orobanchaceae, í: Wang, W. (ritstj.), Flora Reipublicae Popularis Sinica, vol. 69. Beijing, Science Press, bls. 69–124.
Zhang, ZY, Tzvelev, NN, 1998. Orobanchaceae, í: Wu, ZY, Raven, PH (Ritstj.), Flora of China, vol. 18 (Scrophulariaceae til Gesneriaceae). Science Press, Peking og Missouri Botanical Garden Press, St. Louis, MI, bls. 229–243.
Zheng, S., Jiang, X., Wu, L., Wang, Z., Huang, L., 2014. Efnafræðileg og erfðafræðileg mismunun áCistanchesHerba byggt á UPLC-QTOF/MS og DNA strikamerki. PLoS ONE 9 (5), e98061.