川木香属（Dolomiaea DC.）是菊科具重要药用价值的类群，约15种，主要分布于青藏高原包括川、滇、藏部分地区，传统上，根据花柱分枝形态分为川木香组和云香组。本属植物药用活性物质包括倍半萜烯类，三萜类，苯丙素类等。对该类群系统学的研究非常缺乏，遗传资源的缺乏阻碍了对其物种鉴定和保护的研究。
武汉植物园系统与进化学科组长期关注川东鄂西生物多样性的维持与演化机制，以及青藏高原逆境下物种的进化研究。研究人员收集到了川木香属大部分物种，并进行了叶绿体基因组系统发育研究。结果表明，川木香属叶绿体基因组高度保守，4个物种的叶绿体基因组均具有相同数量的基因和相同的排列顺序。通过全基因组扫描鉴定出了8个高度分化的区域。系统基因组学分析表明川木香属隶属风毛菊亚族（Saussureinae），并与风毛菊属（Saussurea）互为姐妹群；分子系统学不支持基于形态学定义的两个分组。选择压力分析检测到4个包含正选择位点的叶绿体基因（rbcL, atpA, ndhF, ycf4）可能参与川木香属物种适应高山环境。本研究确定了青藏高原重要类群川木香属的系统位置，揭示了传统形态学和分子系统学的冲突。本研究也为川木香药材的开发，鉴定和保护提供了大量的遗传资源。在叶绿体基因组中检测到的正选择信号为叶绿体基因在适应性进化中的作用提供了新的见解。
研究论文由王恒昌研究员指导完成，近期以“Plastome Evolution in Dolomiaea (Asteraceae, Cardueae) Using Phylogenomic and Comparative Analyses.”发表在Frontiers in Plant Science。
论文链接：https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00376
图1 基于叶绿体基因组系统发育分析
