華南植物園揭示葉綠體基因組樹優化我國森林大樣地群落構建認知
認知生物多樣性的形成和維持機制即群落構建一直是生態學研究中的核心問題。系統發育群落生態學將系統發育分析方法整合到群落生態學的分析中，為探究群落生物多樣性的演化與維持機制提供了新的視角。建立準確可靠的群落系統樹是進行群落系統發育分析的前提和基礎，分辨率較低的群落系統樹可能導致對系統發育多樣性指數的估計產生偏差，進而影響對特定群落的生態過程的推斷。目前群落系統樹的構建主要是利用Phylomatic、V.PhyloMaker等軟件生成名錄合成樹，或是基于一代DNA條形碼片段構建分子系統樹。合成樹方法無需采樣、測序等步驟，成本較低，但結果中往往會出現較多的多歧分枝；一代DNA條形碼樹的物種分辨率相對更高，但對數量較多同屬種的分辨能力仍然有限。葉綠體基因組作為二代DNA條形碼，能有效提升物種分辨率，在一些特定類群的系統發育關系重建中取得了良好的效果，然而將其用于群落水平研究的效果尚未得到檢測。
中科院華南植物園分子生態學團隊及其合作者，基于中國森林監測網絡（CForBio）平臺，對亞熱帶常綠闊葉林地區6個大型動態監測樣地內的580種木本植物，分別利用V.PhyloMaker軟件、一代DNA條形碼片段(matK + rbcL + trnH-psbA)以及葉綠體基因組79種蛋白編碼基因構建了群落系統樹，比較了不同建樹方法對系統發育多樣性指數和功能性狀系統發育信號計算結果的影響。研究結果表明，利用葉綠體基因組作為二代DNA條形碼構建群落系統樹，其建樹效果要明顯優于一代DNA條形碼片段；以葉綠體基因組樹作為參照，相比名錄樹，基于一代DNA條形碼樹得到的系統發育多樣性指數和功能性狀系統發育信號的計算結果要更為準確。文章建議，在同屬種比例較高的群落中，應盡可能使用分辨率較高的葉綠體基因組樹，以得到更為準確的指數計算和生態推斷結果。
相關研究成果已近期正式發表在Molecular Ecology Resources。該研究得到了中國科學院B類先導專項和國家自然科學基金的資助，各樣地監測平臺的工作人員在標本采集和物種鑒定過程中提供了支持和幫助。
文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/1755-0998.13462
分別基于V.PhyloMaker軟件、一代條形碼片段(matK + rbcL + trnH-psbA)
以及葉綠體基因組79種蛋白編碼基因構建的6個大型樣地580種木本植物的群落系統發育樹。
環形條帶顏色代表植物類群，節點顏色代表支持率范圍。
