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　　物種的快速、準(zhǔn)確鑒定是生物多樣性研究的一大挑戰(zhàn)。近十多年來，DNA條形碼技術(shù)的引入，在很大程度上緩解了這一問題。基于2-3個質(zhì)體片段和核糖體ITS序列的植物標(biāo)準(zhǔn)條形碼（一代條形碼）在植物物種鑒定和隱存種的發(fā)現(xiàn)中發(fā)揮了重要作用，極大地推動了生物多樣性與進(jìn)化的研究。然而，一代條形碼在不同類群中分辨率差異較大，在很多木本植物類群中鑒定率不高?；蚪M淺層測序技術(shù)可以獲得全質(zhì)體基因組和核基因組的核糖體DNA（nrDNA）序列，被認(rèn)為是提升物種鑒定率的有效手段，但仍鮮有研究探討該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中能多大程度以及如何提高物種鑒定率。 

　　杜鵑花屬（Rhododendron）是中國種子植物最大屬，約有590種，占全球該屬植物約60%的物種多樣性。喜馬拉雅-橫斷山區(qū)是杜鵑屬植物的起源和分化中心之一，分布有320多種，其中約66%為該區(qū)域特有種?？焖佥椛溲莼?、種間雜交、多倍化等導(dǎo)致其物種的準(zhǔn)確鑒定非常困難，杜鵑花屬被認(rèn)為是最困難的植物類群之一。近期，中國科學(xué)院昆明植物研究所高連明團(tuán)隊(duì)和李德銖團(tuán)隊(duì)與英國愛丁堡皇家植物園Peter Hollingsworth合作，對主要分布于喜馬拉雅-橫斷山區(qū)的杜鵑花屬植物進(jìn)行了廣泛取樣，獲得了145個物種218個個體的淺層基因組數(shù)據(jù)，用來探究基因組淺層測序技術(shù)在杜鵑花屬物種鑒定中的應(yīng)用。 

　　研究結(jié)果表明，在杜鵑花屬中，基于ITS + matK + rbcL + trnH-psbA組合的一代條形碼序列的最高物種鑒定率僅為33%；而基于基因組淺層測序獲得的質(zhì)體基因組和nrDNA序列能夠成功鑒定55%的物種，物種鑒定率提升了22%。物種鑒定率顯著提升的主要原因是質(zhì)體基因組序列能夠提供更多的信息。雖然以前有研究認(rèn)為3-4個質(zhì)體基因組片段就能達(dá)到鑒定成功的漸近線，但該研究發(fā)現(xiàn)更多的基因組數(shù)據(jù)仍然可以顯著的提升杜鵑花屬這樣困難類群的物種鑒定率。隨著基因組淺層測序技術(shù)的成熟和價格降低，該技術(shù)與一代條形碼相比，能夠更好的應(yīng)用于像杜鵑花屬這樣分類困難的類群。而且，由于質(zhì)體基因組和nrDNA數(shù)據(jù)可以很好的兼容之前的一代條形碼數(shù)據(jù)，該方法可以作為標(biāo)準(zhǔn)條形碼的擴(kuò)展和升級，并豐富標(biāo)準(zhǔn)條形碼的參考數(shù)據(jù)庫。此外，即使基于基因組淺層測序數(shù)據(jù)，杜鵑花屬仍有很多物種不能成功鑒定，造成杜鵑花屬物種鑒定率較低的主要原因?yàn)樵擃惾喊l(fā)生過輻射演化，大量物種在較短的地史時期形成，加上物種間的自然雜交和漸滲頻繁發(fā)生等。據(jù)此，該研究再次強(qiáng)化了核基因組數(shù)據(jù)在物種鑒定中的重要性。 

　　該研究成果以“Testing genome skimming for species discrimination in the large and taxonomically difficult genus Rhododendron”為題在線發(fā)表于國際主流期刊Molecular Ecology Resources上。付超男博士和已畢業(yè)研究生莫智瓊為論文第一作者，高連明研究員、李德銖研究員和愛丁堡植物園Peter Hollingsworth教授為論文通訊作者。該研究獲得了中國科學(xué)院大科學(xué)裝置開放項(xiàng)目（2017-LSFGBOWS-02）、國家自然科學(xué)基金（31670213，91631101）、云南省科技人才培養(yǎng)計(jì)劃（2017HA014）、中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)（XDB31000000）和中國科學(xué)院特別研究助理資助項(xiàng)目（E0295111Q1）的資助。 

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圖1 基于質(zhì)體基因組數(shù)據(jù)建立的杜鵑屬物種最大似然樹。背景顏色代表杜鵑屬的8個組，分支顏色代表支持率范圍。