蝦脊蘭屬（Calanthe）是蘭科（Orchidaceae）樹蘭亞科（Epidendroideae）中最大的泛熱帶屬，分布于亞洲、非洲、澳大利亞、馬達加斯加、中南美洲和加勒比海地區。蝦脊蘭屬（Calanthe R. Br.）、黃蘭屬（Cephalantheropsis Guillaumin）和鶴頂蘭屬（Phaius Lour）三者近緣，組成樹蘭亞科下一單系類群，但其內部的分類問題混亂，尤其是在蝦脊蘭屬和鶴頂蘭屬之間的關系上一直存在爭議。
為確定蝦脊蘭屬與鶴頂蘭屬的系統關系，武漢植物園東非植物區系和分類學科組的研究人員對6個蝦脊蘭屬和2個鶴頂蘭屬（圖1）植物的質體基因組進行測序分析，并重建了蝦脊蘭組植物的系統發育關系。
研究結果顯示：（1）8個廣義蝦脊蘭屬質體為典型的四分體結構（LSC、SSC和一對IRs），大小在150,105bp-158,714bp之間。質體基因組總GC含量在36.6 ~ 36.9%之間，編碼131 ~ 134個不同基因（圖2）。（2）比較基因組分析表明8個質體基因組的大小、結構、基因順序和內容都高度保守。其中C. delavayi (P. delavayi)丟失了ndhC、ndhF和ndhK基因，導致其IR區域收縮。此外，篩選出以下8個高變區域和基因：trnS-GCU-trnG-GCC， rpoB-trnC-GCA， trnE-UCC-trnT-GGU， rpl32-trnL-UAG， ccsA-ndhD，psbL， clpP 和 rpl32，可用于DNA條形碼的開發。（3）基于這8個質體基因組數據以及于NCBI獲取的14個蝦脊蘭族73個蛋白質編碼基因數據的系統發育分析結果（圖3）顯示：蝦脊蘭屬與鶴頂蘭屬構成一并系，支持將Phaius delavayi移至蝦脊蘭屬中，更名為Calanthe delavayi。該研究進一步對蘭科植物葉綠體基因組進行解析對闡明完整質體的多樣性、物種鑒定、系統發育以及蘭科植物物種間的進化關系具有重要意義。
研究成果以“Plastome structure of 8 Calanthe s.l. species (Orchidaceae): Comparative Genomics, Phylogenetic Analysis”為題近期在國際植物學期刊BMC Plant Biology上發表。本研究得到了中國科學院國際合作項目（151853KYSB20190027）、國家自然科學基金項目（31970211）、國家林業和草原局蘭科調查專項（2019073008）、中科院中非聯合研究中心項目（SAJC202101）的支持。肯尼亞籍留學生Consolata Nanjala為本論文的第一作者，胡光萬研究員為通訊作者，研究組中的其他學生也參與了這項研究。
圖1 本研究中6種蝦脊蘭屬和2種鶴頂蘭屬植物形態
圖2 8種蝦脊蘭組植物的質體基因組圖譜
圖3 基于最大似然法構建的系統發育樹
