Пластидный филогеномный анализ порядка Fagales выявляет признаки филогенетического конфликта и древнего захвата хлоропластов

Пластидный филогеномный анализ позволил прояснить многие трудные для разрешения родственные связи в филогенетическом древе покрытосеменных и по-прежнему играет важную роль в филогенетике растений наряду с анализом ядерных наборов данных, поскольку пластомы позволяют выявлять древнюю и недавнюю интрогрессию. В настоящем исследовании проведён филогеномный анализ пластидных геномов порядка Fagales для изучения спорных родственных связей, включая положение Myricaceae и некоторые межродовые связи в семействах Betulaceae, Juglandaceae и Fagaceae, а также для анализа противоречивых филогенетических сигналов в разных участках пластома. Объединив 102 вновь секвенированных образца с общедоступными пластомами, мы проанализировали набор данных, включавший 256 видов и 32 из 34 родов порядка Fagales, что стало крупнейшим на сегодняшний день исследованием этого порядка на основе пластомов. Получены убедительные данные в пользу сестринских отношений между Myricaceae и Juglandaceae, а также убедительно подтверждённые противоречивые сигналы в пользу альтернативных межродовых связей в семействах Betulaceae и Juglandaceae. Эти противоречия указывают на чувствительность филогеномного анализа пластид к составу генов, вероятно вследствие высокой доли неинформативных локусов и неоднородности сигнала в разных участках пластома. В подсемействе Quercoideae филогенетические связи имели географическую структуру: род Quercus оказался немонофилетичным, а его секции образовывали клады с совместно распространёнными родами Старого или Нового Света из подсемейства Quercoideae. В сопоставлении с исследованиями, основанными на ядерных генах, эти результаты свидетельствуют о масштабной интрогрессии и захвате хлоропластов на ранних этапах диверсификации Quercus и Quercoideae. Настоящее исследование представляет важный взгляд на филогению Fagales с позиций анализа пластомов и создаёт основу для дальнейших исследований с использованием более обширных данных ядерного генома.