Analyse von 81 Genen aus 64 Plastidgenomen löst Beziehungen in Angiospermen und identifiziert evolutionäre Muster auf Genomgröße.

Angiospermen sind die größte und erfolgreichste Klade der Landpflanzen mit >250.000 Arten, die in nahezu jedem terrestrischen Habitat verbreitet sind. Viele phylogenetische Studien basierten auf DNA-Sequenzen von einem bis mehreren Genen, aber trotz jahrzehntelanger intensiver Bemühungen bleiben die Beziehungen zwischen früh divergierenden Linien und mehreren der Hauptkladen entweder unvollständig gelöst oder schwach unterstützt. Wir führten phylogenetische Analysen von 81 Plastidgenen in 64 sequenzierten Genomen, einschließlich 13 neuer Genome, durch, um die Beziehungen zwischen den wichtigsten Angiospermenkladen zu schätzen, und die resultierenden Bäume werden verwendet, um die Evolution des Gen- und Introninhalts zu untersuchen. Phylogenetische Bäume aus mehreren Methoden, einschließlich modellbasierten Ansätzen, bieten starke Unterstützung für die Position von Amborella als die frühest divergierende Linie der Blütenpflanzen, gefolgt von Nymphaeales und Austrobaileyales. Die Plastidgenom-Bäume bieten auch starke Unterstützung für eine Schwesterbeziehung zwischen Eudikoten und Monokoten, und diese Gruppe ist Schwester zu einer Klade, die Chloranthales und Magnolien umfasst. Die Auflösung der Beziehungen zwischen den Hauptkladen der Angiospermen bietet den notwendigen Rahmen zur Beantwortung zahlreicher evolutionärer Fragen zur schnellen Diversifizierung der Angiospermen. Gen- und Introninhalte sind bei den früh divergierenden Angiospermen und basal Eudikoten stark erhalten, aber 62 unabhängige Gen- und Intronverluste sind auf die höher entwickelten Monokot- und Eudikotkladen beschränkt. Darüber hinaus wurde eine linien-spezifische Korrelation zwischen den Raten der Nukleotidsubstitutionen, Indels und genomischen Umstellungen festgestellt.