比較プラストミクス法は、絶滅危惧種であり、個体数が極めて少ないランの植物学的研究に利用可能な分子マーカーを明らかにした

A comparative plastomics approach reveals available molecular markers for the phylogeographic study of , an endangered orchid with extremely small populations.

• Zhitao Niu
• Zhenyu Hou
• Mengting Wang
• Meirong Ye
• Benhou Zhang
• Qingyun Xue
• Wei Liu
• Xiaoyu Ding

抄録

比較プラストミクス法は、ラン種の異なる分類学レベルの研究で利用可能な分子マーカーを同定するために使用されてきた。しかし、このような手法の採用は、系統地理学的研究ではほとんど行われていませんでした。そこで本研究では、個体数が非常に少ない絶滅危惧種であるランをモデルシステムとして用い、比較プラストーム法が系統図研究に利用可能な分子マーカーをスクリーニングできるかどうかを検証した。その結果、この種のプラストームをさらに2つシークエンスし、以前に発表されたものと比較した。.NETの植物地理学的研究のために，27の突然変異ホットスポット領域と6つの多型cpSSRがスクリーニングされた．その結果，ハプロタイプ分布の中心が大別山山地にあることが明らかになった．その結果，ハプロタイプ分布センターの存在は，大辺山山地（華山）にあることが明らかになった。遺伝的多様性と系統解析の結果，.com の個体群は長い間分離され，独立して進化してきたことが明らかになった．一方，cpSSRデータをもとに遺伝構造解析を行ったところ，安徽省と江西省の個体群には混合構造が見られた。このことから、比較プラストミクス法は、特に個体数が極めて少ない種の系統図研究に利用可能な分子マーカーを明らかにする可能性があることを示した。

Comparative plastomics approaches have been used to identify available molecular markers for different taxonomic level studies of orchid species. However, the adoption of such methods has been largely limited in phylogeographic studies. Therefore, in this study, , an endangered species with extremely small populations, was used as a model system to test whether the comparative plastomic approaches could screen available molecular markers for the phylogeographic study. We sequenced two more plastomes of . and compared them with our previously published one. A total of 27 mutational hotspot regions and six polymorphic cpSSRs have been screened for the phylogeographic studies of . . The cpDNA haplotype data revealed that the existence of haplotype distribution center was located in Dabieshan Mts. (Huoshan). The genetic diversity and phylogenetic analyses showed that the populations of . have been isolated and evolved independently for long period. On the contrary, based on cpSSR data, the genetic structure analysis revealed a mixed structure among the populations in Anhui and Jiangxi province, which suggested that the hybridization or introgression events have occurred among the populations of . These results indicated that human activities have played key roles in shaping the genetic diversity and distributional patterns of . According to our results, both two markers showed a high resolution for the phylogeographic studies of . . Therefore, we put forth that comparative plastomic approaches could revealed available molecular markers for phylogeographic study, especially for the species with extremely small populations.

© 2020 The Authors. Ecology and Evolution published by John Wiley & Sons Ltd.