川木香屬（Dolomiaea DC.）是菊科具重要藥用價值的類群，約15種，主要分布于青藏高原包括川、滇、藏部分地區，傳統上，根據花柱分枝形態分為川木香組和云香組。本屬植物藥用活性物質包括倍半萜烯類，三萜類，苯丙素類等。對該類群系統學的研究非常缺乏，遺傳資源的缺乏阻礙了對其物種鑒定和保護的研究。
武漢植物園系統與進化學科組長期關注川東鄂西生物多樣性的維持與演化機制，以及青藏高原逆境下物種的進化研究。研究人員收集到了川木香屬大部分物種，并進行了葉綠體基因組系統發育研究。結果表明，川木香屬葉綠體基因組高度保守，4個物種的葉綠體基因組均具有相同數量的基因和相同的排列順序。通過全基因組掃描鑒定出了8個高度分化的區域。系統基因組學分析表明川木香屬隸屬風毛菊亞族（Saussureinae），并與風毛菊屬（Saussurea）互為姐妹群；分子系統學不支持基于形態學定義的兩個分組。選擇壓力分析檢測到4個包含正選擇位點的葉綠體基因（rbcL, atpA, ndhF, ycf4）可能參與川木香屬物種適應高山環境。本研究確定了青藏高原重要類群川木香屬的系統位置，揭示了傳統形態學和分子系統學的沖突。本研究也為川木香藥材的開發，鑒定和保護提供了大量的遺傳資源。在葉綠體基因組中檢測到的正選擇信號為葉綠體基因在適應性進化中的作用提供了新的見解。
研究論文由王恒昌研究員指導完成，近期以“Plastome Evolution in Dolomiaea (Asteraceae, Cardueae) Using Phylogenomic and Comparative Analyses.”發表在Frontiers in Plant Science。
論文鏈接：https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00376
圖1 基于葉綠體基因組系統發育分析
