Výskum druhov Cistanche

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

Neesov inštitút pre biodiverzitu rastlín, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Meckenheimer Allee 170, 53115 Bonn, Nemecko

b Generálne riaditeľstvo pre poľnohospodársky výskumný ústav Afganistanu (ARIA), Ministerstvo poľnohospodárstva, zavlažovania a chovu dobytka, Badam Bagh, Kábul, Afganistan

c Katedra botaniky a výskumu biodiverzity, Viedenská univerzita, Rennweg 14, A-1030 Viedeň, Rakúsko

d Katedra biológie, University of Toronto v Mississauga, 3359 Mississauga, Kanada

e Real Jardín Botánico, CSIC, Plaza de Murillo 2, 28014 Madrid, Španielsko f Katedra biológie, Univerzita v Sistane a Balúčistane, Zahedan, Irán

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

Abstraktné

Fylogenetické vzťahy a v rámci nefotosyntetických parazitických línií sú notoricky málo známe, čo negatívne ovplyvňuje naše chápanie parazitických rastlín. To je aj prípadCistanche(Orobanchaceae), rod Starého sveta s asi dvoma desiatkami druhov, ktorých príbuznosti ešte neboli riešené pomocou molekulárnych fylogenetických prístupov. Tu odvodzujeme fylogenetické vzťahy v rámci rodu pomocou taxonomicky a geograficky širokého vzorkovania pokrývajúceho všetky predtým rozlíšené infragenerické skupiny a väčšinu v súčasnosti uznávaných druhov. Kombinovaná matrica troch plastidových markerov (trnL-trnF, vrátane intrónu trnL a intergénového spacera (IGS), trnS-trnfM IGS a psbA-trnH IGS) a jedného jadrového markera (ITS) sa analyzovala s použitím maximálnej šetrnosti, maximálnej pravdepodobnosti a Bayesovský záver.Cistanchespadá do štyroch dobre podporovaných a geograficky diferencovaných kladov: východoázijský klad, severozápadný africký klad, juhozápadný ázijský klad a rozšírený klad. Z nich iba východoázijský klad zodpovedá predtým uznanej taxonomickej sekcii, zatiaľ čo ostatné buď obsahujú členov dvoch alebo troch sekcií (Widespread Clade a Southwest Asian Clade, v uvedenom poradí), alebo neboli doteraz taxonomicky rozpoznané (severozápadná časť Afriky). . Zatiaľ čo juhozápadný klad vykazuje silnú fylogenetickú štruktúru medzi druhmi a čiastočne aj v rámci nich (východoázijský klad a severozápadný africký klad sú monošpecifické), fylogenetické rozlíšenie v rámci rozšíreného kladu je často nízke a bránia mu nezrovnalosti medzi jadrovými a plastidovými markermi. Molekulárne aj morfologické údaje naznačujú, že druhová diverzita v Cistanche je v súčasnosti podceňovaná.

Kľúčové slová:CistancheHostiteľ, Orobanchaceae, Parazit, Fylogenéza, Systematika, Taxonómia

Extraktový prášok Cistanche herba z Chengdu Wecistanche

1. Úvod

Orobanchaceae sú vynikajúcim modelovým systémom na štúdium vývoja parazitizmu v rastlinách a základných fenotypových a genetických modifikácií (Westwood a kol., 2010, Wickett a kol., 2011). Sú tiež príkladom toho, ako molekulárne údaje úspešne zlepšili naše chápanie fylogenetických vzťahov. Na základe molekulárnych štúdií sa rodina značne zmenila a medzirodové vzťahy boli modifikované (Wolfe a kol., 2005; Bennett a Mathews, 2006; Park a kol., 2008; McNeal a kol., 2013; Fu a kol., 2017; Li a kol., 2019). Najširšie a najkomplexnejšie fylogenetické analýzy Orobanchaceae doteraz vypracovali McNeal et al. (2013), ktorý použil kombinovaný súbor údajov piatich markerov (jadrový: ITS, PHYA, PHYB; plastid: matK a rps2), ktorý obsahuje viac ako 50 rodov rodiny. Napriek tomuto pokroku mnohé rody neboli zahrnuté do molekulárnych štúdií a zostali neumiestnené (Schneeweiss, 2013). Okrem toho, fylogenetické vzťahy v rámci rodov, najmä v taxonomicky náročných nefotosyntetických parazitických skupinách, zostávajú nedostatočne preskúmané.

Skupinou, ktorá potrebuje dôkladnejšie fylogenetické vyšetrenie, je nefotosyntetický koreňový parazitický rodCistanche. Je to potenciálne obohacujúci objekt na štúdium evolúcie veľkých genómov (oveľa väčšie chromozómy a zodpovedajúco oveľa väčšia veľkosť genómu ako v blízko príbuzných líniách: Schneeweiss a kol., 2004b; Weiss-Schneeweiss a kol., 2006; Wicke, 2013), redukčná evolúcia plastidových genómov (Li et al., 2013; Wicke et al., 2013, 2016; Liu et al., 2020) alebo druhová diverzita a biogeografia v suchých oblastiach, ale ktorýkoľvek z týchto výskumných spôsobov je v súčasnosti brzdený chudobnými pochopenie druhových vzťahov v dôsledku nedostatku dôkladných fylogenetických údajov. Niekoľko štúdií, ktoré zahŕňajú Cistanche, sa zameriava na evolúciu plastidového genómu (Li et al., 2013; Wicke et al., 2013, 2016) alebo na vzťahy druhov používaných v tradičnej čínskej medicíne (Tomari et al., 2002, 2003 Han a kol., 2010; Sun a kol., 2012; Zheng a kol., 2014) a sú taxonomicky veľmi obmedzené. Podobne aj fylogenetické štúdie zamerané na rodinnú úroveň alebo zamerané na príbuzné rody, ako je Orobanche, zahŕňajú iba jedného alebo niekoľko zástupcovCistanche(Young a kol., 1999; Schneeweiss a kol., 2004a; Wolfe a kol., 2005; Park a kol., 2008; McNeal a kol., 2013; Schneeweiss, 2013; Li a kol., 20197, 2019). Svedčia o tom ich výsledkyCistancheúzko súvisí s inými nefotosyntetickými parazitickými rodmi, ako sú Orobanche, Phelipanche, Conopholis alebo Epifagus (klad III McNeal et al., 2013; klad Orobanche-Phelipanche zo Schneeweiss, 2013), ale jeho presné fylogenetické umiestnenie nebolo úplne vyrovnaný (Schneeweiss, 2013).

Najnovšia monografia celého rodu je od Beck-Mannagetta (1930). Na základe tvaru kalicha a počtu listonožcov rozlíšil štyri časti: (i) C. sect.Cistanchellas jediným druhom C. ridgewayana; (ii) C. časť. Látka s jediným druhomCistancheSinensis; (iii) C. sect. Heterocalyx, s tromi druhmi (C. fissa, C. ambigua a C. rosea); (iv) C. časť.Cistanche(nomenklatúrne nesprávne pomenovaná sekta. Eucistanche od Beck Mannagetta, 1930) obsahuje zvyšných 12 druhov. Neskoršie taxonomické úpravy, zvyčajne v kontexte národnej flóry, pridávajú niekoľko nových druhov a čiastočne upravujú okrsky často morfologicky variabilných a teda taxonomicky zložitých druhov, ktoré už rozpoznal BeckMannagetta (1930), takže v súčasnosti je akceptovaných asi 26 druhov (The Plant List, http://www.theplantlist.org, posúdené 6. decembra 2017). Rod je široko rozšírený v suchých oblastiach Starého sveta od makaronézskych ostrovov a západnej Afriky po strednú a východnú Áziu, s centrom najvyššej druhovej diverzity v juhozápadnej Ázii a na Strednom východe (Beck-Mannagetta, 1930). Podobne ako ostatné nefotosyntetické rody Orobanchaceae, aj Cistanche sa vyznačuje morfologickou redukciou najmä vegetatívnych znakov (Rodrigues et al., 2011; Schneeweiss, 2013), takže väčšina diagnostických znakov je z kvetenstva a kvetov (tvar a indumentum kvetných listene a listenice, stavba a indumentum kalicha, farba kvetov, tvar a indumentum prašníka), z ktorých niektoré sú na herbárových exemplároch zle zachované. Nedostatok komplexného taxonomického spracovania pokrývajúceho všetky v súčasnosti uznávané druhy, slabé zastúpenie v zbierkach najmä z menej preskúmaných oblastí a nedostatok taxonomicky užitočných morfologických znakov prispievajú k nedostatočne známej a nekonsolidovanej taxonómiiCistanchedruhov.

V tejto štúdii vytvárame fylogenetické vzťahy vo vnútriCistancheako základ pre fylogeneticky prediktívny taxonomický systém. Na tento účel zhromažďujeme sekvenčné údaje z rýchlo sa vyvíjajúcich a dobre zavedených plastidových markerov, ako aj jadrových sekvencií ITS z taxonomicky a geograficky komplexného odberu vzoriek a analyzujeme tie, ktoré využívajú maximálnu šetrnosť, maximálnu pravdepodobnosť a Bayesovské metódy. Konkrétne chceme (i) otestovať hypotézy vzťahov vyplývajúcich z klasifikácie Beck-Mannagetta (1930), teda či jeho sekcie tvoria monofyletické skupiny, a (ii) otestovať, či morfologicky a taxonomicky zložité druhy ako C. phelypaea a C Tubulosa tvoria prirodzené skupiny.

2. Materiály a metódy

2.1. Rastlinný materiál

Zahrnutých bolo stoosemdesiatdeväť vzoriek (novo zozbieraných, herbárový materiál alebo sekvencie z GenBank), čo zodpovedá 17 predtým identifikovanýmCistanchedruhov plus sedem vonkajších taxónov (jeden prírastok Conopholis Americana, Phelipanche cf. Iberica, dva prírastky Orobanche cernua, po jednom O. anatolica, O. densiflora a O. Transcaucasia). Vzorka zCistanchezamerané na široké geografické pokrytie pre každý druh v rode. Identifikácia druhov bola založená na taxonómii použitej pri monografickom ošetrení a vo flóre (Beck Mannagetta, 1930; Zhang a Tzvelev, 1998), pričom sa morfologicky odlišné typy označovali ako species affinis ("aff. species name") alebo v prípade, že popis nového predpokladá sa poddruh (taxonomické spracovanie celého rodu sa pripravuje), ako "poddruh nov."; pri vzorkách z GenBank, pri ktorých sme nemohli skontrolovať herbárové poukážky, bolo zachované taxonomické označenie používané pôvodnými autormi. Vonkajšie taxóny boli vybrané v súlade s našimi súčasnými poznatkami o vzťahoch v rámci Orobanchaceae (Schneeweiss et al., 2004a; McNeal et al., 2013; Schneeweiss, 2013). Informácie o lokalite a poukážkach vrátane prístupových čísel GenBank sú uvedené v doplnkovej tabuľke S1.

2.2. Izolácia a sekvenovanie DNA

Extrakcia genómovej DNA z novo odobraného tkaniva koruny sušeného na silikagéli sa riadila protokolom CTAB (Doyle a Doyle, 1987). Väčšina herbárového materiálu bola izolovaná buď pomocou súpravy DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Hilden, Nemecko) alebo NucleoSpin Plant II (Macherey-Nagel, Düren, Nemecko). Približne 50 mg vysušeného materiálu sa homogenizovalo pomocou miešacieho mlyna (Retsch MM200, Haan, Nemecko) pri 30 Hz počas 3 minút, po čom nasledovala inkubácia v 700 ul extrakčného pufra počas aspoň jednej hodiny pri 65 stupňoch. Potom sa použil protokol CTAB alebo protokoly dodané výrobcami súpravy.

Genómová DNA bola uložená pri -80 stupňoch a riedenia boli použité na neskoršiu amplifikáciu. Tri plastidové markery (trnL-F, vrátane intrónu trnL a intergénového spaceru (IGS), trnS-FM IGS a psbA-trnH IGS), umiestnené vo veľkej oblasti s jednou kópiou (LSC) plastidového genómu, a jadrové interné transkribované spacery (ITS1 a ITS2 plus intervenujúci 5.8S rDNA gén) boli vybrané na fylogenetické závery. Opakovane sa ukázalo, že plastidové markery sú vhodné na fylogenetické štúdie na úrovni druhov (Borsch a Quandt, 2009). Okrem toho sa psbA-trnH už použil na DNA čiarové kódovanie ČíňanovCistanchetaxónov (Han a kol., 2010; Sun a kol., 2012; Zheng a kol., 2014). Jadrový ITS región bol vybraný ako technicky ľahko prístupný jadrový marker, ktorý sa napriek niekoľkým potenciálnym problémom (Álvarez a Wendel, 2003) úspešne aplikoval v mnohých fylogenetických štúdiách so zameraním na druhové vzťahy (Baldwin a kol., 1995; Álvarez a Wendel , 2003; Bailey a kol., 2003) vrátane Orobanche a príbuzných rodov (napr. Schneeweiss a kol., 2004a; McNeal a kol., 2013). Okrem toho sa ITS2 použil aj na čiarové kódovanie DNACistanche(Han a kol., 2010; Sun a kol., 2012; Zheng a kol., 20}14; Wang a kol., 2018). Oblasť trnL-F bola amplifikovaná s použitím primérov C a F (Taberlet et al. 1991). V niektorých prípadoch, ako napríklad v prípade starého a údajne degradovaného materiálu, bola oblasť amplifikovaná v dvoch samostatných fragmentoch, tj pomocou páru primérov C a D (Taberlet et al., 1991) a páru primérov trnL460F (Worberg et al., 2007) a F (Taberlet a kol., 1991). TrnS-trnfM IGS sa amplifikoval pomocou trnS(UAG)-pF1 (5′- ACTATACCGGTTTTCAAGGCCG-3′) a trnfM(CAU)-pR1 (5′-TAG AGC AGTTTGGTAGCTCGCA; S{20}.}′ , Münster, pers. comm.), psbAtrnH IGS s použitím primérov podľa Kress et al. (2005). Profil PCR pre plastidové markery zahŕňal počiatočný denaturačný krok 5 minút pri 94 stupňoch, po ktorých nasledovalo 30 cyklov, každý s 1 min pri 94 stupňoch, 1 min pri 55 stupňoch, 90 s pri 72 stupňoch a konečný predlžovací krok 7 min pri 72 stupňoch. Oblasť ITS bola amplifikovaná pomocou primérov ITS4 a ITS5 (White et al., 1990) s profilom amplifikácie 5 minút pri 94 stupňoch, po ktorých nasledovalo 40 cyklov, každý s 1 minútou pri 94 stupňoch, 1 minútou pri 48 stupňoch s časom- prírastok plus 4 s na cyklus, 45 s pri 68 stupňoch a konečný krok predĺženia 7 minút pri 68 stupňoch. Neúspešné PCR sa opakovali s použitím interných primérov 5.8S106-R (5'- AGGCGCA ACTTGCGTTCAAA -3′) a 5.8S32-F (5′-GCATCGATGAAGAACGT AGC{60}}′; D. l. Nickrent, Southern Illinois University, USA, pers. comm.) v kombinácii s príslušnými externými primermi ITS5 a ITS4. PCR reakcie sa uskutočňovali v objeme 25 ul a zahŕňali 1,5 UGoTaq Flexi DNA polymerázy (Promega, Madison, USA), 0 – 0,2 M monohydrát betaínu, 0,4 µM každého dopredného a spätného priméru, 0,15 mM dNTP (Carl Roth, Karlsruhe, Nemecko), 1 mM MgCl2 v 1 x GoTaq Flexi pufri, 1 ul genómovej DNA neznámej koncentrácie a voda. Pre niektoré vysoko degradované herbárové materiály sa použili Ready-to-Go PCRBeads (Amersham-Pharmacia Biotech, Amersham, UK) podľa pokynov výrobcu. Ako sa bežne vyžaduje pre DNA-izoláty herbárového materiálu, boli do nich pridané aditíva PCR, ako napríklad 1 ul PVP-40 (10–40 percent) a/alebo 5 ul roztoku zosilňovača P (5×; PeqLab, Erlangen, Nemecko). reakcie na úkor vody. Produkty amplifikácie boli purifikované na géli na 1% agarózovom géli s použitím súpravy na čistenie PCR PeqLab (Peqlab) alebo súpravy na rýchle čistenie PCR (Qiagen). Pre vnorené produkty ITS-PCR s < 300="" bp="" (amplifikácia="" z="" herbárového="" materiálu,="" ktorý="" je="" často="" kontaminovaný="" hubami),="" bola="" zvolená="" vyššia="" koncentrácia="" gélu="" (1,4="" percenta)="" a="" dlhšie="" doby="" spracovania.="" vyčistené="" produkty="" pcr="" boli="" sekvenované="" pomocou="" macrogen="" (seoul,="" kórea)="" s="" amplifikačnými="" primérmi="" a="" ďalšími="" internými="" primérmi="" uvedenými="" vyššie,="" ak="" to="" bolo="">

cistanche wirkung

2.3. Zoradenie sekvencií, indelové kódovanie a fylogenetické analýzy

DNA sekvencie boli zostavené a zarovnané pomocou PhyDE 0.97 (Müller et al., 2006). Po Olsson a kol. (2009), oblasti neistej homológie (mutačné hotspoty) boli anotované v PhyDE a odstránené z analýz. Inverzie boli pozične izolované v zarovnaní a zahrnuté ako reverzný doplnok, ako bolo navrhnuté skôr (Quandt a kol., 2003; Borsch a Quandt; 2009). Indely boli kódované pomocou jednoduchého kódovania indel (SIC; Simmons a Ochoterena, 2000) implementovaného v SeqState 1.25 (Müller, 2005) a pridané ako dodatočný dátový oddiel. Vo všetkých matriciach údajov sa sekvenčné medzery považovali za chýbajúce údaje a zoradené pozície sa považovali za rovnako vážené.

Analýzy sa uskutočnili na troch súboroch sekvenčných údajov zodpovedajúcich zreťazeným plastidovým markerom, ITS a kombinovaným údajom (kombinované plastidové a jadrové markery), každý s indelmi alebo bez nich, čo viedlo k celkovej analýze šiestich súborov údajov. Pred kombinovanými analýzami boli súbory údajov s jedným markerom skrínované na nezrovnalosti medzi markermi prostredníctvom samostatnej analýzy každého jednotlivého lokusu v MrBayes s použitím predvolených nastavení (údaje nie sú uvedené). Analýzy maximálnej šetrnosti (MP) zreťazenej nukleotidovej matice s a bez pripojenej indelovej matice sa vykonali v PAUP* 4.{1}}b10 (Swofford, 1999) s použitím šetrnej západky (Nixon, 1999) prostredníctvom vytvorených príkazových súborov podľa PRAP2 (Müller, 2004). Boli použité nasledujúce nastavenia rohatiek: 200 iterácií s 25 percentami náhodne vážených pozícií (váha=2) v každom replikáte a 10 cyklov náhodného pridávania. Analýza maximálnej pravdepodobnosti (ML) zreťazenej nukleotidovej matrice

s pripojenou indelovou maticou a bez nej, sa uskutočnili pomocou RAxML 8 (Stamatakis, 2014) s použitím modelu GTRCAT. Podpora pre MP aj ML analýzy bola odhadnutá pomocou bootstrappingu (Felsenstein, 1985) s použitím 10,000 replikátov. Bayesovské závery (BI) vykonané na všetkých šiestich súboroch údajov (jednoduché a zreťazené markery, s a bez kódovania indelov) boli vykonané s MrBayes 3.2.2 (Huelsenbeck a Ronquist, 2001; Ronquist a Huelsenbeck, 2003) s použitím GTR plus Γ plus Modelujem pre nukleotidovú oblasť (dva neprepojené modely v prípade kombinovaného súboru údajov) a model reštrikčného miesta (F81-ako; Felsenstein, 1981) pre indelovú oblasť s predvolenými prioritami. Šesť cyklov s 10 miliónmi generácií v každom a štyri reťazce každý (jeden studený a tri ohrievané reťazce s predvoleným ohrevom) boli spustené paralelne, pričom vzorkovanie sa uskutočnilo každú 1000. generáciu. Prvých 25 percent bolo vyradených ako spálenie, čo bolo dlho potom, čo reťaze dosiahli stacionárnosť, ako sa uvádza v Tracer v.1.7.1 (Rambaut et al., 2018). Stromy boli editované pomocou TreeGraph2 (Stöver a Müller, 2010).

3. Výsledky

Charakteristiky úplného súboru údajov, kde neboli odstránené žiadne polohy, a súboru údajov, kde boli odstránené aktívne body (podrobnosti o nich pozri doplnková tabuľka S2) (mononukleotidové opakovania) alebo vrátené (inverzie spojené s vlásenkou), sú uvedené v tabuľke 1. Väčšina indelov v súbore údajov boli opakovania susedných fragmentov (tj jednoduché opakovania sekvencie [SSR]) s dĺžkou od 2 do 20 nukleotidov (údaje nie sú uvedené). Okrem toho v psbA-trnH spacer bola pozorovaná delécia 1148 bp v zarovnanej matrici v C. aff. fissa 2, čo zodpovedá skráteniu dĺžky sekvencie na 20 percent priemernej dĺžky.

Nepozorovali sme žiadne významné nezrovnalosti medzi fylogenetickými vzťahmi odvodenými z jednotlivých plastidových markerov (údaje nie sú uvedené), ale medzi zreťazenými plastidovými markermi a jadrovým markerom (doplnkové obrázky S1 – S2). Tieto boli väčšinou nájdené v klade vrátane, okrem iného, ​​C. phelypaea aCistanchetubulosa (tj Widespread Clade: pozri nasledujúci odsek), ktorá sa vyznačovala celkovo plytkou úrovňou divergencie (pozri fylogram na obr. 1). Neexistovali žiadne významné nezrovnalosti medzi stromami odvodenými zo súborov údajov s alebo bez kódovania indelov; použitie indelových informácií však zvýšilo celkové topologické rozlíšenie, zatiaľ čo jeho vplyv na hodnoty podpory bol nejednoznačný (obr. 1, doplnkové obrázky S1 – S3).

Fylogenetické stromy získané z ML a BI na základe kombinovaných plastidových a jadrových markerov, obidva s indelmi (skóre logaritmickej pravdepodobnosti ML -21272,719; harmonický priemer skóre logaritmickej pravdepodobnosti z BI -21432,751) a bez indelov (logaritmická pravdepodobnosť ML -21272,751) skóre -17135,239, harmonický priemer skóre log-pravdepodobnosti z BI -17654,075), boli silne zhodné a poskytli dobre vyriešený strom (obr. 1). Ďalej sa zameriame na výsledky z kombinovaných analýz s odkazom na jednomarkerové analýzy (zreťazený plastid verzus jadro) iba v prípade významných nezrovnalostí. Zistené kombinované analýzyCistancheako monofyletická skupina, aj keď len slabo podporovaná (ML 61/ < 50;="" bi="" 0.77/0.91;="" podporné="" hodnoty="" z="" analýz="" s="" kódovanými="" indelmi/bez="" kódovaných="" indelov).="" v="" mp="" analýze,="" pozícia="" c.="" sinensis="" vo="" vzťahu="" k="">Cistanchedruhy a vonkajšie taxóny neboli vyriešené (doplnkový obrázok S3).Cistanchespadal do štyroch hlavných dobre podoprených kladov (obr. 1, doplnkový obr. S3), ďalej označovaných ako East Asian Clade, Southwest Asian Clade, Northwest African Clade a Widespread Clade. Východoázijský klad, ktorý obsahuje iba C. Sinensis (MP 100/100; ML 100/100; BI1.00/1.00) z Číny a Mongolska, bol odvodený ako sestra zvyšku zCistanche(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), zahŕňajúci niekoľko druhov od juhozápadnej po strednú Áziu, bol sestra kladu (MP 100/100; ML 100/100; BI 1,00/1,00) vrátane severozápadného afrického kladu a rozšíreného kladu. Zatiaľ čo severozápadný africký klad (MP 100/100; ML 100/100; BI 1,00/1,00) obsahoval iba jeden druh obmedzený na severozápadnú Afriku, rozšírený klad (MP 100/100; ML 100/100; BI 1,00/1,00 vrátane) asi desať druhov, ktoré sú spoločne rozšírené od atlantického pobrežia Európy a Afriky až po strednú Áziu.

V juhozápadnej Ázii bola fylogenetická štruktúra výrazná (obr. 1, doplnkový obrázok S3). Clade A (MP 98/100; ML 100/100; BI 1.00/1.00) zahŕňal iba C. ambigua, ktorý spadal do dvoch geograficky samostatných podkladov, jeden (MP 79/1{{30}}; ML 75/ < 50;="" bi="" 1.{39}}="">< 50),="" ktorá="" obsahuje="" výlučne="" pristúpenia="" zo="" severovýchodného="" iránu,="" druhá="" (mp="" 75/51;="" ml="" 82/="">< 50;="" bi="" 1.00/0.="" 51)="" s="" niektorými="" pristúpeniami="" zo="" severného="" iránu,="" ako="" aj="" dvoma="" pristúpeniami="" z="" juhozápadného="" afganistanu.="" clade="" a="" bola="" sestra="" (mp="" 70/52;="" ml="" 69/="">< 50;="" bi="" 1.{49}}/0,93)="" c.="" ridgewayana="" z="" afganistanu.="" následná="" sesterská="" skupina="" (mp="" 98/99;="" ml="" 100/100;="" bi="" 1.00/1.00)="" bola="" skupina="" b="" (mp="" 62/68="" ;="" ml="" 75/79;="" bi="" 0,97/1.{86}}),="" ktorý="" zahŕňa="" pristúpenia="" c.="" aff.="" ridgewayana.="" v="" rámci="" kladu="" b="" fylogenetická="" štruktúra="" zodpovedala="" geografii,="" pretože="" prírastky="" zo="" severozápadného="" a="" stredného="" iránu="" (aff.="" ridgewayana="" 2)="" tvorili="" podklad="" vnorený="" do="" stupňa="" prírastkov="" najmä="" zo="" stredného="" a="" južného="" iránu="" (aff.="" ridgewayana="" 1).="" vzťahy="" medzi="" prírastkami="" c.="" ridgewayana="" sl="" (c.="" ridgewayana="" a="" c.="" aff.="" ridgewayana)="" sa="" však="" medzi="" markermi="" líšili:="" zatiaľ="" čo="" c.="" ridgewayana="" sl="" bola="" odvodená="" ako="" monofyletická="" bez="" akejkoľvek="" podporovanej="" vnútornej="" štruktúry="" údajmi="" its="" (doplnkový="" obrázok="" s2)="" ,="" bol="" odvodený="" ako="" parafyletický="" podľa="" údajov="" o="" plastidoch,="" pričom="" v="" porovnaní="" s="" kombinovanou="" analýzou="" sa="" zmenili="" polohy="" c.="" aff.="" ridgewayana="" 1="" a="" c.="" aff.="" ridgewayana="" 2.="" následná="" sesterská="" skupina="" k="" kladu="" zahŕňa="" c.="" ambigua="" a="" c.="" ridgewayana="" sl="" (mp="" 74/60;="" ml="" 96/93;="" bi="" 1.00/1.{102}})="" bol="" klad="" c="" (mp="" 1{104}}/100;="" ml="" 100/100;="" bi="" 1,00/1,00)="" s="" obsahom="" c.="" aff.="" fissa="" 1="" z="" afganistanu.="" nasledujúce="" sesterské="" skupiny="" boli="" (i)="" jediným="" prírastkom="" c.="" aff.="" fissa="" 2="" z="" azerbajdžanu="" (mp="" 57/100;="" ml="" 84/85;="" bi="" 0,88/0,57),="" (ii)="" klad="" d="" (mp="" 100/100;="" ml="" 100/100;="" bi="" 1,00/1,00)="" zahŕňajúci="" c.="" salsa="" z="" juhozápadnej="" ázie="" a="" z="" číny="" (mp="" 100/100;="" ml="" 80/90;="" bi="" 0,99/0,99)="" a="" (iii)="" klad="" e="" (mp="" 100/100;="" ml="" 100/100;="" bi="" 1,00/1,00)="">Cistanchedeserticola z Číny a Mongolska (MP 100/100; ML 100/100; BI 1,00/1,00).

2. Charakteristické tvary kvetov a kalichov pre vybraných členov východoázijského kladu (J), juhozápadného ázijského kladu (F–I), severozápadného afrického kladu (K) a rozšíreného kladu (A–E, L– Obr. M) z Cistanche. (A) C. senegalensis, (B) C. flava, (C) C. tubulosa subsp. tubulosa, (D) C. violacea, (E) C. phelypaea subsp. nov., (F) C. fissa, (G) C. salsa, (H) C. ridgewayana, (I) C. ambigua, (J) C. Sinensis, (K) C. spec. nov., (L) C. rosea, (M) C. laxiflora.

V rozšírenom Clade boli vzťahy občas nejednoznačné v dôsledku nízkeho rozlíšenia jadrových údajov, ako aj nezrovnalostí medzi plastidovými a jadrovými markermi (doplnkové obrázky S1 – S2). Tieto sa týkali nielen postavenia jednotlivých pristúpení (napr. C. Senegalese ED1096,Cistanchetubulosa subsp. tubulosa ED891), ale aj ohraničenie väčších podkladov. Napríklad, zatiaľ čo údaje o plastidoch odvodzovali C. Rosea ako dobre podporovanú sestru k zvyšným druhom (BI 1.00; doplnkový obrázok S1), jadrové údaje naznačujú, že ide o člena kladu (BI 1. 00) vrátane všetkých druhov okrem C. phelypaea, C. violacea a väčšiny prírastkov C. lutea (doplnkový obrázok S2). V dôsledku toho boli vzťahy medzi hlavnými kladmi (kladmi F–J) odvodenými z kombinovaných analýz často zle vyriešené a nedostatočne podporované (obr. 1). Jedinou výnimkou bol klad F (MP 100/100; ML 100/100; BI 1,00/1,00), obsahujúci C. rosea z Arabský polostrov (v analýze ITS zodpovedajúci a len slabo podporovaný klad dodatočne zahŕňal prístup ED1096 C. senegalensis: Doplnkový obr. S2), ktorého vzťah sesterskej skupiny k kladu (MP 99/94; ML 98/99; PP 1,00/ 0,99) obsahujúci zvyšné druhy (klad G–J; obr. 1) bol dobre podopretý.

herba cistanches

Clade G (MP 63/99; ML 84/54; BI 1.00/ < 50)="" obsahoval="" c.="" laxiflora="" z="" iránu="" a="" afganistanu="" spolu="" s="" dvoma="" prírastkami="" c.="" tubules="" z="" číny="" (gb1="" a="" gb2).="" v="" rámci="" kladu="" g="" bola="" c.="" laxiflora="" parafyletická,="" pretože="" podtrieda="" dvoch="" prírastkov="" c.="" tubulosa="" (mp="" 98/65;="" ml="" 99/73;="" bi="" 1.00/0.77)="" sa="" zoskupila="" v="" klad="" (mp="" 54/="">< 50;="" ml="" 60/91;="" bi="" 1.{22}}/1.00)="" s="" prírastkami="" c.="" laxiflora="" zo="" severného="" a="" južného="" iránu,="" ako="" aj="" afganistan="" (mp="" 85/="">< 50;="" ml="">< 50/50;="" bi="">< 0,50/0,74)="" s="" vylúčením="" prírastkov="" c.="" laxiflora="" zo="" stredného="" iránu,="" ktoré="" tvoria="" samostatný="" klad="" (mp="" 99/95;="" ml="" 99/95;="" bi="" 1.="">

Clade H (MP nepodporované; ML 97/50; PP 1.00/ < 50)="" obsahoval="" c.="" senegalensis="" (východná="" afrika)="" a="" v="" ňom="" vnorený="" monofylet,="" ale="" nepodporované,="" c.="" flava="" (juhozápadná="" ázia)="" a="" podklad="" (mp="" 90/73;="" ml="" 86/69;="" bi="" 0,79/0.{12}})="" zahŕňajúci="" prírastky="" c.="" aff.="" tubulosa="" z="" južného="" arabského="" polostrova="" (omán,="" jemen).="" dôkaz="" pre="" klad="" h="" pochádzal="" v="" podstate="" zo="" samotných="" údajov="" o="" plastidoch,="" pretože="" v="" its="" sa="" c.="" flava="" vyvodzoval="" ako="" úzko="" súvisiaci="" s="" c.="" laxiflora="" a="" vzťahy="" medzi="" c.="" senegalensis="" a="" c.="" tubulosa="" zostali="" nevyriešené="" (doplnkový="" obrázok="" s2).="" v="" klade="" h="" boli="" nedostatočne="" vyriešené="" a="" nedostatočne="" podporované="" nielen="" vzťahy="" c.="" tubulosa="" a="" c.="" flava="" k="" c.="" senegalensis,="" ale="" aj="" vzťahy="" medzi="" líniami="" v="" rámci="" c.="" senegalensis="" a="" v="" rámci="" c.="" flava,="" pričom="" jedinou="" výnimkou="" bol="" podklad="" štyroch="" c.="" prírastky="" flavy="" (flava="" subsp.="" nov.)="" zo="" severného="" iránu="" (mp="" 100/97;="" ml="" 100/99;="" bi="">

Clade I (MP nepodporované; ML 62/54; PP 1.00/ < 0.50)="" obsahoval="" výlučne="" prírastky="" c.="" tubulosa="" pokrývajúce="" široký="" geografický="" rozsah="" od="" kapverdských="" ostrovov="" a="" mali="" cez="" arabský="" polostrov="" a="" irán="" do="" pakistanu="" a="" indie.="" dôkazy="" pre="" klad="" h="" tiež="" pochádzali="" v="" podstate="" zo="" samotných="" údajov="" o="" plastidoch,="" pretože="" v="" its="" bola="" táto="" skupina="" odvodená="" ako="" parafyletická="" a="" často="" nevyriešená="" vzhľadom="" na="" c.="" rosea="" (klad="" f),="" c.="" laxiflora="" (klad="" g),="" ako="" aj="" c.="" senegalensis="" a="" c.="" flava="" (klad="" h).="" fylogenetická="" štruktúra="" v="" klade="" i="" bola="" vo="" všeobecnosti="" slabá="" a="" nevykazovala="" žiadny="" jasný="" geografický="">

Clade J (MP 92/53; ML 97/87; PP 1.00/0.99) obsahoval C. lutea sl (tj vrátane C. lutea, C. aff. lutea 1 a C. aff. lutea 2, Makaronézske ostrovy a Stredozemné more) a v nich hniezdené C. Brunner (západná Afrika), C. phelypaea (Makaronézske ostrovy, pobrežné oblasti Atlantiku a Stredozemného mora v Afrike a juhozápadnej Európe) a C. violacea ( severná Afrika).Cistanchephelypaea (MP 100/98; ML 100/100; BI 1.00/1.{{{101} 31}}0) spolu so stupňom C. lutea sl (prírastky z celého rozšírenia tohto druhu) plus dve prírastky C. violaceus (ED807 a ED1{{ 41}}12 zo Saudskej Arábie a Jordánska) a hybrid C. aff. lutea 1 a C. violacea, slabo podopretý klad (MP 55/-; ML 76/67; BI 0.64/ < 0.50),="" ktorý="" bol="" sestrou="" (mp="" 90/53;="" ml="" 97/92;="" bi="" 0,96/0,89)="" na="" klad="" (mp="" 68/58;="" ml="" 93/82;="" bi="" 0,90/0,63)="" vrátane="" všetkých="" okrem="" dvoch="" vyššie="" uvedených="" prírastkov="" c.="" violacea.="" na="" rozdiel="" od="" c.="" violacea,="" kde="" je="" geografické="" oddelenie="" na="" široko="" distribuovaný="" klad="" (mp="" 53/70;="" ml="" 84/85;="" bi="" 0,92/="" 0,59)="" a="" výlučne="" marocký="" klad="" (mp="" 92/93;="" ml="" 99/99;="" bi="" 1="" .00/0,95),="" fylogenetická="" a="" geografická="" štruktúra="" c.="" lutea="" sl="" a="" c.="" phelypaea="" bola="" obmedzená.="" zvyšné="" prírastky="" c.="" lutea="" (všetky="" zo="" západnej="" afriky)="" plus="" c.="" brunneri="" (vrátane="" jediného="" prírastku)="" tvorili="" stupeň="" na="" základni="" kladu="" j="" vzhľadom="" na="" pozíciu="" prírastku="" c.="" lutea="" z="" nigeru="" (ed726)="" mimo="" územia="" klad="" (mp="" 94/60,="" ml="" 95/69;="" bi="" 1.{57}}/0,99)="" tvorený="" ostatnými="" prírastkami.="" vyvodenie="" tohto="" stupňa="" c.="" lutea="" bolo="" pravdepodobne="" spôsobené="" nezrovnalosťami="" medzi="" údajmi="" o="" plastidoch="" a="" its.="" konkrétne="" z="" údajov="" o="" plastidoch="" sa="" tieto="" prírastky="" c.="" lutea="" plus="" c.="" brunneri="" odvodili="" ako="" úzko="" súvisiace="" s="" prírastkami="" c.="" violacea="" a="" inými="" prírastkami="" c.="" lutea="" (doplnkový="" obrázok="" s1),="" tj="" ako="" v="" kombinovaných="" údajoch,="" zatiaľ="" čo="" údaje="" its="" umiestnili="" tieto="" ,="" v="" nevyriešenej="" polohe,="" v="" klade="" s="" c.="" senegalensis="" a="" c.="" tubulosa="" s="" vylúčením="" ostatných="" členov="" kladu="" j="" (doplnkový="" obrázok="">

4. Diskusia

V najnovšej monografii rodCistanche, Beck-Mannagetta (1930) rozlíšil štyri skupiny (ako taxonomické úseky) líšiace sa znakmi kalicha a počtom listnatých kusov. S výnimkou monošpecifickej C. sect. Substance (východoázijský klad), žiadna zo sekcií Beck Mannagetta nie je podporovaná ako monofyletická. Namiesto toho druhy C. sect.Cistanchea C. sekta. Heterocalyx je zmiešaný (v juhozápadnom ázijskom klade a rozšírenom klade) a jediný druh C. sect. Cistanchella je parafyletická a hniezdi v juhozápadnej Ázii. Štvrtá hlavná línia (severozápadný africký klad), ktorú tu predstavuje druh, ktorý ešte treba opísať a ktorý je morfologicky blízky C. mauritanica, tradične zaradený do sekty C.Cistanchenebol identifikovaný v žiadnej z predchádzajúcich klasifikácií

Štyri hlavné línie tu identifikované možno tiež charakterizovať morfologicky. Konkrétne jediný druh z východoázijského kladu, C. Sinensis, je jedinýCistanchedruhy s hlboko zarezaným štvordielnym kalichom, kým všetky ostatné majú (aspoň) päť väčšinou združených kalichových lalokov (obr. 2). Druhy rozšíreného kladu majú lysé stonky, listene a kalichy, zatiaľ čo druhy kladu juhozápadnej Ázie a severozápadu Afriky sú aspoň čiastočne chlpaté (vlnené alebo lanuginózne verzus pavučino-lanuginózne) (obr. 2). Napokon, členovia severozápadného afrického kladu majú husto arachnoidno-lanuginózne indumentum a široko kosoštvorcové listene, ktoré sa nenachádzajú v juhozápadnej ázijskej klade (obr. 2). Predtým zdôrazňované znaky, tj počet brakteolov (jeden alebo žiadny v C. sect.Cistanchellaoproti dvom vo všetkých ostatných častiach) a tvar kališných lalokov (viac-menej hlboko oddelené a nerovnaké laloky u C. sect. Heterocalyx verzus plytko oddelené a rovnaké laloky u C. sect.Cistanche), neodrážajú hlbšie trhliny a prinajmenšom v prípade tvaru kalichových lalokov sa zdá, že sa vyvinuli najmenej dvakrát nezávisle.

Viaceré v súčasnosti uznávané druhy nie sú podporované ako monofyletické (obr. 1), čo sa neobmedzuje na taxony, o ktorých je známe, že sú taxonomicky náročné, ako napríklad C. lutea alebo C. tubulosa, ale aj na taxóny považované za taxonomicky bezproblémové, ako napríklad C. ridgewayana sl orCistanchefissa sl (tu zastúpený C. aff. fissa 1 a 2). Rozdiel medzi taxonomickými a fylogenetickými jednotkami môže byť spôsobený niekoľkými, navzájom sa nevylučujúcimi faktormi, vrátane nesprávnej identifikácie druhov, nedostatočného taxonomického rozpoznania morfologicky a/alebo geograficky diferencovaných entít, hybridizácie a plytkej divergencie (rýchla radiácia). Nesprávna identifikácia druhov je pravdepodobne príčinou polohy dvoch prírastkov C. tubulosa (GB1 a GB2) hniezdiacich v C. laxiflora (obr. 1). Poukážky týchto prírastkov nám neboli k dispozícii na revíziu, ale ako sa dá usúdiť z webových obrázkov, rastliny z priľahlých oblastí v centrálnych púšťach Číny morfologicky súhlasia s C. laxiflora subsp. laxiflora (biele korunné rúrky so svetlofialovými lalokmi namiesto bledo až sýtožltých u C. tubulosa). Tento druh nie je hlásený z Číny, kde sú rastliny patriace k tomuto taxónu buď uvedené pod C. tubulosa (Zhang, 1990) alebo nedávno pod C. mongolica (Zhang a Tzvelev, 1998). Zdá sa, že nedostatok taxonomického rozpoznávania morfologicky a/alebo geograficky diferencovaných línií platí pre parafyletické druhy, ako sú C. ridgewayana sl a C. aff. fissa, ako aj na monofyletické druhy so silnou fylogenetickou štruktúrou, ako je C. Flava. V každom z týchto prípadov sa fylogeneticky ohraničené skupiny líšia morfologicky a geograficky, a preto si zaslúžia taxonomické uznanie (podrobné taxonomické spracovanie bude uvedené v ďalšej publikácii). Nesprávna identifikácia druhov a nedostatočné taxonomické rozlíšenie sú bežnými problémami u holoparazitických Orobanchaceae, najmä u Orobanche a príbuzných rodov (Manen a kol., 2004; Schneeweiss a kol., 2004a; Schneeweiss a kol., 2009; Schneeweiss, 2013).

Hybridizácia je bežným javom u kvitnúcich rastlín (Rieseberg a Carney, 1998; Payseur a Rieseberg, 2016) a bola zaznamenaná aj preCistanche. Konkrétne Beck-Mannagetta (1930) opísal hybridy medzi C. lutea (ako C. tinctoria f. lutea) a C. violacea ako nothospecies, C. hybrid. Tieto hybridy môžu byť morfologicky intermediárne, ako je to v prípade prístupu ED686, alebo sa môžu podobať jednému z rodičov, ako je to v prípade prístupu ED1012; tento posledný prírastok bol pôvodne určený ako C. violacea, ale po opätovnom preskúmaní, vyvolanom jeho fylogenetickou pozíciou v rámci C. lutea sl, sa ukázalo, že je tiež hybridom. Za predpokladu materskej dedičnosti plastidového genómu (ako je uvedené pre Orobanchaceae Rhinanthus angustifolius: Vrancken a Wesselingh, 2010) v r.Cistanche, prítomnosť materského ITS ribotypu v hybridnom prístupe ED686 (nie je k dispozícii pre prístupový kód ED1012) by bola v súlade s tvorbou hybridov neskoršej generácie a/alebo spätných krížení, čo by viedlo k zachyteniu plastidov. Zachytenie plastidov by tiež mohlo vysvetliť nezrovnalosti medzi jadrovými a plastidovými markermi. Napríklad C. aff. tubulosa z Arabského polostrova, ktorá sa morfologicky v niekoľkých charakteristikách líši od rozšírenej C. tubulosa, vytvorila klad blízky C. senegalensis v súbore údajov ITS, ale bola rozdelená do dvoch rôznych kladov v plastide a kombinovaný súbor údajov zoskupený s C. senegalensis (klad H) alebo prírastky C. tubulosa subsp. tubulosa (klad I; C. senegalensis aj C. tubulosa subsp. tubulosa sa vyskytujú aj na Arabskom polostrove).

Alternatívou k introgresii na vysvetlenie nezrovnalostí medzi fylogenetickými pozíciami odvodenými z údajov jadra verzus plastid je neúplné triedenie línií, ktoré ovplyvní jadrové a plastidové genómy odlišne v dôsledku rozdielov v ich efektívnej veľkosti populácie (v plastidových genómoch je len polovičná ako v jadrových genómoch v jednodomá skupina ako naprCistanche). Očakáva sa, že neúplné triedenie línií bude obzvlášť dôležité v prípade plytkej divergencie a rýchleho žiarenia (Maddison a Knowles, 2006), čo je zrejme prípad v prípade Widespread Clade, kde klad obsahujúci klady G až J je charakterizovaný krátkymi dĺžkami vetiev. (obr. 1). Neúplné triedenie línií môže byť zodpovedné za nedostatok molekulárnej diferenciácie a/alebo koherencie morfologicky diferencovaných línií v rámci C. lutea sl (tj C. aff. lutea 1 a C. aff. lutea 2). Oddelenie neúplného triedenia línií od introgresie si bude vyžadovať metódy založené na koalescencii (Blanco-Pastor et al., 2012), ideálne zahŕňajúce jadrové fylogenomické údaje (Bravo et al., 2019), ktoré pri absencii pevného taxonomického rámca a dostatočne rozsiahlych údajov nie sú ešte možné.

Špecializácia hostiteľa je dôležitou evolučnou silou v holoparazitických Orobanchaceae (Schneider et al., 2016).Cistanche, sa však javí ako výnimka, pretože mnohé druhy sa našli v zástupcoch niekoľkých rastlinných čeľadí, najčastejšie Amaranthaceae (vrátane Chenopodiaceae) a Polygonaceae, ale aj Fabaceae, Zygophyllaceae, Tamaricaceae, Rosaceae, Nitrariaceae a Salvadoraceae. Rovnako ako v prípade Orobanche (Manen et al., 2004), toho istého hostiteľa môže zdieľať niekoľko nesúvisiacichCistanchedruhy (napr. Haloxylon ammodendron je hostiteľom pre C. deserticola z juhozápadnej Ázie a pre C. phelypaea z rozšíreného kladu). Prípady predpokladanej hostiteľskej špecializácie (napr. C. senegalensis väčšinou na Acacia/Fabaceae; hlavne Fabaceae ako hostitelia pre C. Flava subsp. nov. verzus hlavne Calligonum bungei/Polygonaceae pre C. Flava subsp. Flava) môžu odrážať množstvo vhodného hostiteľa druh než skutočná špecializácia hostiteľa. Testovanie akejkoľvek úlohy hostiteľskej špecializácie pre diverzifikáciu Cistanche si bude vyžadovať dobre vyriešenú druhovú fylogenézu a dostatočne podrobné údaje o hostiteľoch.5. Závery

Toto je prvá komplexná molekulárna fylogenetická analýza rodu holoparazitických rastlínCistanche, široko rozšírený v suchých oblastiach Starého sveta. Vnútri štyri hlavné kladyCistancheboli identifikované, že len čiastočne zodpovedajú tradične uznávaným úsekom (Beck Mannagetta, 1930) a vo všeobecnosti vykazujú silnú geografickú zložku. Zatiaľ čo klad v juhozápadnej Ázii vykazuje silnú fylogenetickú štruktúru medzi druhmi a čiastočne aj v rámci nich (východoázijský a severozápadný africký klad sú monošpecifické), fylogenetické rozlíšenie v rámci rozšíreného kladu je často nízke a bránia mu nezrovnalosti medzi jadrovými a plastidovými markermi, ktoré aspoň čiastočne je spôsobená hybridizáciou/introgresiou a/alebo neúplným triedením línií. Molekulárne fylogenetické dôkazy a výsledky morfologického prehodnoteniaCistanchedruhov naznačujú, že druhová diverzita vCistancheje v súčasnosti podhodnotená (pozri taxóny označené v texte ako sp. nov. alebo subsp. nov.). Hoci niektoré druhy stále musia byť zahrnuté do akejkoľvek molekulárnej fylogenetickej štúdie (napr. C. mauritanica) a na vyriešenie všetkých druhových vzťahov budú potrebné ďalšie markery, tu prezentované zdravé fylogenetické hypotézy poskytujú cenný základ pre prebiehajúce cytogenetické, taxonomické a biogeografické výskum v tomto rode.

cistanche bienfaits

Financovanie

Táto práca bola čiastočne podporovaná systémom SYNTHESYS financovaným z akcie Európskeho spoločenstva pre výskumnú infraštruktúru v rámci programu „Kapacity“ 7. rámcového programu v Real Jardín Botánico (ES-TAF-1663). Za finančnú podporu ďakujeme Univerzite v Bonne, OeAD (Österreichische Austauschdienst) a DAAD (Deutscher Akademischer Austauschdienst).

vyhlásenie o autorskom príspevku CRediT

Najibeh Ataei: Konceptualizácia, Spracovanie údajov, Formálna analýza, Získavanie financií, Vyšetrovanie, Administrácia projektu, Vizualizácia, Písanie - originálny návrh, Písanie - kontrola a úprava. Gerald M. Schneeweiss: Konceptualizácia, Dohľad, Písanie - kontrola a úpravy. Miguel Angel García: Zdroje. Michael Krug: Formálna analýza. Marcus Lehnert: Písanie - pôvodný návrh. JafarValizadeh: Zdroje. Dietmar Quandt: Konceptualizácia, Formálna analýza, Administrácia projektu, Zdroje, Supervízia, Písanie – kontrola a úprava

Poďakovanie

Vďaka patrí Edit Korpinos, ktorá poskytla pomoc v laboratóriu Jodrell v Kew a kurátorom herbárov (TARI, BM, IRAN, BONN, USB, P, TUH, E, W, KAS, MSB, K, B, G, PEY , M, UG, BR, GUH, MA, WU) na zasielanie pôžičiek a fotografií. Ďakujeme Susann Wicke za návrh základného náteru a laboratórnu podporu. Oceňujeme Dr. Hosseina Akhaniho z TehranUniversity a pani Robabeh Shahi Shavvon z Gilan University za poskytnutie nejakého materiálu DNA z Iránu. Sme vďační Dr. FedericoLuebertovi a Juliane Chacon z Nees Institute za ich užitočné komentáre.

Referencie:

Álvarez, I., Wendel, JF, 2003. Ribozomálne sekvencie ITS a fylogenetická inferencia rastlín. 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. Charakterizácia polymorfizmu nrDNA krytosemenných rastlín, paralógie a pseudogénov. Mol. Phylogenet. Evol. 29, 435-455.
Baldwin, BG, Sanderson, MJ, Porter, JM, Wojciechowski, MF, Campbell, CS, Donoghue, MJ, 1995. Oblasť ITS jadrovej ribozomálnej DNA: cenný zdroj dôkazov o fylogenéze krytosemenných rastlín. Ann. Missouri Bot. Gard. 82, 247-277.
Beck-Mannagetta, G., 1930. Orobanchaceae, in: Engler, A. (Ed.), Das Pflanzenreich IV. 261. Wilhelm Engelmann, Leipzig, s. 1–348.
Bennett, JR, Mathews, S., 2006. Fylogenéza čeľade parazitických rastlín Orobanchaceae odvodená z fytochrómu A. Am. J. Bot. 93, 1039-1051.
Blanco-Pastor, JL, Vargas, P., Pfeil, BE, 2012. Koalescentné simulácie odhaľujú hybridizáciu a neúplné triedenie línií v stredomorskej Linarii. PLoS ONE 7 (6), e39089.
Borsch, T., Quandt, D., 2009. Mutačná dynamika a fylogenetická užitočnosť nekódujúcej chloroplastovej 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. Prijatie heterogenity: spájanie stromu života a budúcnosť fylogenomika. PeerJ 7, e6399.

Doyle, JJ, Doyle, J., 1987. Rýchly postup izolácie DNA pre malé množstvá čerstvého tkaniva listov. Phytochem. Bull. 19, 11–15.
N. Ataei a kol. Molekulárna fylogenetika a evolúcia 151 (2020) 106898 8
Felsenstein, J., 1981. Evolučné stromy zo sekvencií DNA: prístup maximálnej pravdepodobnosti. J. Mol. Evol. 17, 368-376.
Felsenstein, J., 1985. Limity spoľahlivosti fylogenéz: prístup využívajúci bootstrap. Evolúcia 39, 783–791.
Fu, W., Liu, X., Zhang, N., Song, Z., Zhang, W., Yang, J., Wang, Y., 2017. Testovanie hypotézy viacnásobného pôvodu holoparazitov u Orobanchaceae: fylogenetický dôkaz z posledných dvoch neumiestnených holoparazitických rodov, Gleadovia a
Phacelanthus. Predné. 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. IdentifikáciaCistanchedruhu (Orobanchaceae) na základe sekvencií plastidovej intergénovej oblasti psbA-trnH. Acta Pharmaceut. Sin. 45, 126-130.
Huelsenbeck, JP, Ronquist, F., 2001. MRBAYES: Bayesovská inferencia fylogenetických stromov. Bioinformatika 17, 754–755.
Kress, WJ, Wurdack, KJ, Zimmer, EA, Weigt, LA, Janzen, DH, 2005. Použitie čiarových kódov DNA na identifikáciu kvitnúcich rastlín. Proc. Natl. Akad. Sci. USA 102, 8369–8374.

Li, X., Feng, T., Randle, C., Schneeweiss, GM, 2019. Fylogenetické vzťahy v Orobanchaceae odvodené z jadrových génov s nízkou kópiou: konsolidácia hlavných kladov a identifikácia novej polohy nefotosyntetického kladu Orobanche sestra všetkých ostatných parazitických Orobanchaceae. Predné. Plant Sci. 10, 902.

Li, X., Jang, T.-S., Temsch, EM, Kato, H., Takayama, K., Schneeweiss, GM, 2017. Molekulárne a karyologické údaje potvrdzujú, že záhadný rod Platypholis z Boninských ostrovov (JV Japonsko ) je fylogeneticky vnorený do 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. Kompletná sekvencia chloroplastového genómu holoparazitaCistanchedeserticola (Orobanchaceae) odhaľuje stratu génu a horizontálny gén
transfer zo svojho hostiteľa 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. Rôzne trajektórie degradácie plastómov v holoparazitochCistanchea genómové umiestnenie stratených plastidových génov. J. Exp. Bot. 71, 877-892.
Maddison, W., Knowles, LL, 2006. Odvodzovanie fylogenézy napriek neúplnému triedeniu línií. Syst. Biol. 55, 21-30.
Manen, J.-F., Habashi, C., Jeanmonod, D., Park, J.-M., Schneeweiss, GM, 2004. Fylogenéza a intrašpecifická variabilita holoparazitických Orobanche (Orobanchaceae) odvodená zo sekvencií plastidových rbcL. Mol. Phylogenet. Evol. 33, 482-500.
McNeal, JR, Bennett, JR, Wolfe, AD, Mathews, S., 2013. Fylogenéza a pôvod holoparazitov v Orobanchaceae. Am. J. Bot. 100, 971-983.
Müller, J., Müller, KF, Neinhuis, C., Quandt, D., 2006. PhyDE – Phylogenetic Data Editor. http://www.phyde.de (prístup 2. apríla 2019).
Müller, K., 2004. PRAP-výpočet podpory Bremer pre veľké súbory údajov. Mol. Phylogenet. Evol. 31, 780-782.
Müller, K., 2005. SeqState: návrh primerov a sekvenčná štatistika pre fylogenetické súbory údajov DNA. Appl. Bioinform. 4, 65-69.
Nixon, KC, 1999. Opatrná račňa je nová metóda na rýchlu analýzu skromnosti. Kladistika 15, 407–414.
Olsson, S., Buchbender, V., Enroth, J., Hedenäs, L., Huttunen, S., Quandt, D., 2009. Fylogenetické analýzy odhaľujú vysoké úrovne polyfýlie medzi pleurokarpnými líniami, ako aj novými kladmi. Bryologist 112, 447–466.
Park, J.-M., Manen, J.-F., Colwell, AE, Schneeweiss, GM, 2008. Fylogenéza plastidového génu nefotosyntetických parazitických Orobanche (Orobanchaceae) a príbuzných rodov. J. Plant Res. 121, 365-376.
Payseur, BA, Rieseberg, LH, 2016. Genomický pohľad na hybridizáciu a speciáciu. Mol. Ecol. 25, 2337-2360.
Quandt, D., Müller, K., Huttunen, S., 2003. Charakterizácia oblasti psbTH chloroplastovej DNA a vplyv dyádových symetrických prvkov na fylogenetické rekonštrukcie. Plant Biol. 5, 400-410. https://doi.org/10.1055/s-2003-42715.
Rambaut, A., Drummond, AJ, Xie, D., Baele, G., Suchard, MA, 2018. Posterior summarisation in Bayesian phylogenetics using Tracer 1.7. Syst. Biol. 67, 901-904.

Rieseberg, LH, Carney, SE, 1998. Hybridizácia rastlín. New Phytol. 140, 599-624.

Rodrigues, AG, Colwell, AEL, Stefanovic, S., 2011. Molekulárna systematika parazitického rodu Conopholis (Orobanchaceae) odvodená z plastidových a jadrových sekvencií. Am. J. Bot. 98, 896-908.
Ronquist, F., Huelsenbeck, JP, 2003. MrBayes 3: Bayesovská fylogenetická inferencia pri zmiešaných modeloch. Bioinformatika 19, 1572–1574.
Schneeweiss, GM, 2013. Fylogenetické vzťahy a evolučné trendy u Orobanchaceae, u Joela, DM, Gressel, J., Musselman, LJ (Eds.), Parasitic Orobanchaceae. Springer, Berlin Heidelberg, s. 243–265.
Schneeweiss, GM, Colwell, A., Park, J.-M., Jang, C.-G., Stuessy, TF, 2004a. Fylogenéza holoparazitických Orobanche (Orobanchaceae) odvodená z jadrových sekvencií ITS. Mol. Phylogenet. Evol. 30, 465-478.
Schneeweiss, GM, Frajman, B., Dakskobler, I., 2009. Orobanche lycoctoni Rhiner (Orobanchaceae), málo známy druh stredoeurópskej flóry. Candollea 64, 91–99.
Schneeweiss, GM, Palomeque, T., Colwell, AE, Weiss-Schneeweiss, H., 2004b. Počty chromozómov a evolúcia karyotypu v holoparazitických Orobanche (Orobanchaceae) a príbuzných rodoch. Am. J. Bot. 91, 439-448.
Schneider, AC, Colwell, AEL, Schneeweiss, GM, Baldwin, BG, 2016. Kryptická hostiteľská diverzita medzi metlovitými repkami na západnej pologuli (Orobanche sl, Orobanchaceae). Ann. Bot. 118, 1101–1111.
Simmons, MP, Ochoterena, H., 2000. Medzery ako znaky vo fylogenetických analýzach založených na sekvenciách. Syst. Biol. 49, 369-381.
Stamatakis, A., 2014. RAxML Verzia 8: Nástroj na fylogenetickú analýzu a postanalýzu veľkých fylogénií. Bioinformatika 30, 1312–1313.
Stöver, BC, Müller, KF, 2010. TreeGraph 2: kombinovanie a vizualizácia dôkazov z rôznych fylogenetických analýz. BMC Bioinf. 11, 7.
Sun, ZY, Song, JY, Yao, H., Han, JP, 2012. Molekulárna identifikáciaCistanchesHerba a jej falzifikáty založené na sekvencii nrITS2. J. Med. Plant Res. 6, 1041-1045.

Swofford, DL, 1999. PAUP*4.0 Beta pre počítače Macintosh: Fylogenetická analýza využívajúca parsimony. Sinauer Associates, Sunderland, MA.

Taberlet, P., Gielly, L., Pautou, G., Bouvet, J., 1991. Univerzálne priméry na amplifikáciu troch nekódujúcich oblastí chloroplastovej DNA. Plant Mol. Biol. 17, 1105–1109. Tomari, N., Ishizuka, Y., Moriya, A., Kojima, S., Deyama, T., Coskun, M., Tu, P.,

Mizukami, H., 2003. Farmakognostické štúdie fylogenetického vzťahu Cistanchis Herba (IV)Cistancherastliny založené na plastidovom géne rps2 a sekvencii intergénneho spaceru rpl16-rpl14. Natur. Med. 57, 233-237.
Tomari, N., Ishizuka, Y., Moriya, A., Kojima, S., Deyama, T., Mizukami, H., Tu, P., 2002. Farmakognostické štúdie fylogenetického vzťahu Cistanchis Herba (III)Cistancherastliny založené na plastidovom géne rps2 a intergénových spacerových sekvenciách rpl16-rpl14. Biol. Pharm. Bull. 25, 218-222.
Vrancken, J., Wesselingh, RA, 2010. Dedičnosť chloroplastového genómu u 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. ZisťovanieCistanchesLieky Herba (Rou Cong Rong) využívajúce druhovo špecifické nukleotidové podpisy. Predné. Plant Sci. 9, 1643.

Weiss-Schneeweiss, H., Greilhuber, J., Schneeweiss, GM, 2006. Evolúcia veľkosti genómu v holoparazitických Orobanche (Orobanchaceae) a príbuzných rodoch. Am. J. Bot. 93, 148-156.

Westwood, JH, Yoder, JI, Timko, MP, dePamphilis, CW, 2010. Evolúcia parazitizmu v rastlinách. Trends Plant Sci. 15, 227-235.

White, T., Bruns, T., Lee, S., Taylor, J., 1990. Amplifikácia a priame sekvenovanie fungálnych ribozomálnych RNA génov pre fylogenetiku. In: Innis, M., Gelfand, D., Shinsky, J., White, T. (Eds.), Protokoly PCR: Sprievodca metódami a aplikáciami. Akademický

Press, Londýn, s. 315–322.
Wicke, S., 2013. Genomická evolúcia u Orobanchaceae. In: Joel, DM, Gressel, J., Musselman, LJ (Eds.), Parasitic Orobanchaceae. Springer, Berlín Heidelberg, s. 267–286.
Wicke, S., Müller, KF, dePamphilis, CW, Quandt, D., Wickett, NJ, Zhang, Y., Renner,
SS, Schneeweiss, GM, 2013. Mechanizmy redukcie funkčného a fyzického genómu vo fotosyntetických a nefotosyntetických parazitických rastlinách z čeľade metlovité. Plant Cell 25, 3711-3725.
Wicke, S., Müller, KF, dePamphilis, CW, Quandt, D., Bellot, S., Schneeweiss, GM, 2016. Mechanistický model variácie evolučnej rýchlosti na ceste k nefotosyntetickému životnému štýlu v rastlinách. Proc. Natl. Akad. Sci. USA 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 Transkriptómy z čeľade parazitických rastlín Orobanchaceae odhaľujú prekvapivú konzerváciu chlorofylu

syntéza. Curr. Biol. 21, 2098-2104.
Wolfe, AD, Randle, CP, Liu, L., Steiner, KE, 2005. Fylogenéza a biogeografia Orobanchaceae. Folia Geobot. 40, 115-134.
Worberg, A., Quandt, D., Barniske, A.-M., Löhne, C., Hilu, KW, Borsch, T., 2007. Phylogeny of basal eudicots: Insights from non-codeing and rýchlo sa vyvíjajúcej DNA. Organ. Potápači. Evol. 7, 55-77.
Young, ND, Steiner, KE, dePamphilis, CW, 1999. Evolúcia parazitizmu v Scrophulariaceae/Orobanchaceae: sekvencie plastidových génov vyvracajú sériu evolučných prechodov. Ann. Missouri Bot. Gard. 86, 876–893.
Zhang, ZY, 1990. Orobanchaceae, in: Wang, W. (ed.), Flora Reipublicae Popularis Sinica, zv. 69. Peking, Science Press, s. 69–124.
Zhang, ZY, Tzvelev, NN, 1998. Orobanchaceae, v: Wu, ZY, Raven, PH (Eds.), Flora of China, zv. 18 (Scrophulariaceae až Gesneriaceae). Science Press, Beijing, and Missouri Botanical Garden Press, St. Louis, MI, s. 229–243.
Zheng, S., Jiang, X., Wu, L., Wang, Z., Huang, L., 2014. Chemická a genetická diskrimináciaCistanchesHerba založená na UPLC-QTOF/MS a DNA čiarových kódoch. PLoS ONE 9 (5), e98061.