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　　準(zhǔn)確的物種鑒定和劃分不僅是分類學(xué)及系統(tǒng)學(xué)的核心內(nèi)容，同時(shí)也是植物資源利用和保護(hù)的重要基礎(chǔ)和生物多樣性研究的基石之一。在植物分類學(xué)家緊缺正在成為全球性問題的時(shí)代背景下，DNA條形碼應(yīng)運(yùn)而生，即利用較短的標(biāo)準(zhǔn)DNA片段對物種進(jìn)行快速、準(zhǔn)確鑒定的方法。在動(dòng)物類群中，線粒體細(xì)胞色素c氧化酶亞基I （COI）基因即可實(shí)現(xiàn)對絕大部分類群的鑒定和識(shí)別，但植物類群中卻鮮有如此受到廣泛認(rèn)同的標(biāo)準(zhǔn)條形碼片段。因此，“第五屆國際生命條形碼大會(huì)”提出探討植物DNA條形碼2.0的必要性，即從單個(gè)或少數(shù)DNA片段向利用大量DNA片段乃至細(xì)胞器基因組數(shù)據(jù)發(fā)展的趨勢。超級條形碼是通過新一代測序的辦法獲得葉綠體全基因組及核糖體DNA序列, 用于近緣物種的鑒定。然而，超級條形碼除在少數(shù)類群中鑒定率可達(dá)100%外，很多類群特別是近期分化和輻射演化的類群中的鑒定率并不理想，亟需結(jié)合更多研究實(shí)例探討超級條形碼目前存在的問題及今后的發(fā)展方向。 

　　亞洲特有屬木荷屬（Schima）隸屬于APG系統(tǒng)的杜鵑花目山茶科（Theaceae），約20種，其中我國分布有13種。從區(qū)系角度看，該屬為7-1型分布（即爪哇、喜馬拉雅和華東、華南至西南星散分布），范圍東起喜馬拉雅山脈地區(qū)，經(jīng)緬甸、我國南方各省、琉球群島，向南可分布至中南半島及馬來群島等地。木荷屬植物多為高大喬木，是亞洲森林的重要代表類群，也是東亞亞熱帶常綠闊葉林的重要特征性成分。木荷屬植物的木材還可供建筑、造船及制作家具，是具有重要生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的林木類群，對該屬植物進(jìn)行準(zhǔn)確的物種鑒定具有重要的科學(xué)價(jià)值。然而由于形態(tài)性狀相似性及連續(xù)變異，僅基于形態(tài)性狀對木荷屬植物進(jìn)行準(zhǔn)確的物種鑒定較為困難。 

　　近期，中國科學(xué)院昆明植物研究所“東亞特征植物分類與系統(tǒng)演化”專題攻關(guān)組與國內(nèi)外多名學(xué)者合作，對采自中國、尼泊爾和緬甸的12種58份木荷屬植物樣品進(jìn)行基因組淺層測序，同時(shí)獲得了rbcL+matK+ trnH-psbA葉綠體片段和ITS序列的傳統(tǒng)DNA條形碼數(shù)據(jù)，以及葉綠體全基因組和核糖體DNA序列的超級DNA條形碼數(shù)據(jù)?；谝陨蠑?shù)據(jù)，利用距離法和建樹法對比分析了傳統(tǒng)條形碼與超級條形碼在木荷屬植物的鑒定效率。研究結(jié)果表明，基于rbcL+matK+ trnH-psbA葉綠體片段、ITS序列和核糖體DNA全長序列在木荷屬中物種鑒定率為0%。葉綠體全基因組也僅成功鑒定出3個(gè)物種（小花木荷、鈍齒木荷和貢山木荷獨(dú)龍變種），為目前已知的超級條形碼最低的鑒定成功率（27.27%）。一方面，復(fù)雜的演化歷史，如近期分化導(dǎo)致的遺傳分化程度低、自然雜交或基因漸滲、不完全譜系分選等可能影響了木荷屬DNA條形碼有效性，另一方面，基于形態(tài)學(xué)特征的植物經(jīng)典分類可能嚴(yán)重高估了木荷屬的多樣性，造成了一定程度的過度物種劃分。綜上所述，該研究表明，超級條形碼并不能幸免于由類群本身復(fù)雜的進(jìn)化歷史帶來的挑戰(zhàn)，研究人員呼吁基于新一代測序技術(shù)開發(fā)更多核基因條形碼片段，用于木荷屬及其它類似植物類群的物種鑒定及識(shí)別。 

　　以上研究成果近日以Species discrimination in Schima (Theaceae): Next-generation super-barcodes meet evolutionary complexity為題發(fā)表在進(jìn)化生物學(xué)及生態(tài)學(xué)領(lǐng)域國際主流期刊Molecular Ecology Resources上。余香琴副研究員和2020級碩士研究生蔣銀子為論文第一作者，余香琴副研究員、楊俊波正高級工程師和楊世雄副研究員為論文通訊作者。昆明植物所彭華研究員和付超男博士，云南大學(xué)趙建立副研究員，九江學(xué)院方亮教授及美國密西西比州立大學(xué)Ryan A. Folk博士等參與了該研究。 

　　研究得到了國家自然科學(xué)基金（32070369）、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（XDB31000000）、中國科學(xué)院“青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)”會(huì)員（2021393）等項(xiàng)目的資助。同時(shí)，工作受到中國西南野生生物種質(zhì)資源庫保藏中心和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、昆明植物所標(biāo)本館（KUN）等部門的大力協(xié)助與支持。

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圖1 基于葉綠體基因組利用最大似然法（ML）構(gòu)建的木荷屬植物系統(tǒng)發(fā)育樹，分支的不同顏色代表ML樹支持率，節(jié)點(diǎn)處黑色圓圈表示貝葉斯樹（BI）支持率為1.00，物種名為紫紅色的表示物種鑒定成功，物種名后的圓圈代表了物種的地理分布范圍。