Сравнительный и филогенетический анализ пластидных геномов лекарственно важного рода Alisma (частуха; Alismataceae)

Alisma — лекарственно важный род водных и водно-болотных растений, включающий около 10 признанных видов. Однако филогеномные взаимоотношения внутри рода остаются недостаточно изученными, главным образом из-за полиплоидии и ограниченного охвата таксонов и генов. В настоящем исследовании секвенировали 34 образца представителей семейства Alismataceae, включая восемь из десяти видов Alisma, а также по одному виду родов Echinodorus и Luronium, для проведения сравнительного анализа пластидных геномов и филогенетического анализа. Сравнение пластидных геномов выявило высокое сходство последовательностей между видами внутри рода. Были проанализированы структурные изменения и вариации пластомов Alisma, включая расширение или сокращение инвертированных повторов, а также дупликации и утраты генов. Филогенетические результаты свидетельствуют о монофилии Alisma и позволяют выделить четыре группы: (1) A. lanceolatum и A. canaliculatum; (2) североамериканская клада A. subcordatum и A. triviale; (3) A. wahlenbergii и A. gramineum; (4) A. plantago-aquatica из Евразии и Северной Африки, внутри которой находится восточноазиатский A. orientale. Таким образом, полученные результаты ставят под сомнение признание A. orientale самостоятельным видом и допускают его трактовку как синонима широко распространённого A. plantago-aquatica. Вероятно, известный в китайской медицине Alismatis Rhizoma (цзэ-се) был получен из морфологически изменчивого A. plantago-aquatica в ходе длительного выращивания этого растения в Азии. Филогенетические данные, основанные на анализе пластомов, также подтверждают, что тетраплоидный A. lanceolatum, вероятно, является материнским родителем гексаплоидного восточноазиатского A. canaliculatum.