1. Inference of phylogenetic relationships among the subfamilies of grasses (Poaceae: Poales) using meso-scale exemplar-based sampling of the plastid genome
- Author
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Saarela, Jeffery M. and Graham, Sean W.
- Subjects
Phylogeny (Botany) -- Research -- Genetic aspects ,Grasses -- Genetic aspects -- Research ,Plastids -- Properties -- Research -- Genetic aspects - Abstract
To clarify phylogenetic relationships among grass (Poaceae) subfamilies and to better resolve the placement of Poaceae in Poales, we surveyed 17 plastid genes and associated noncoding regions (~15.5 kb per taxon, about 1/10 of the plastid genome) for exemplar representatives from 10 grass subfamilies and a broad sample of related monocots. We found general concordance in relationships and support levels among gene regions and data partitions across analyses, with some exceptions in Bayesian analyses. Different phylogenetic criteria generally agreed on backbone relationships, and the support values we inferred were generally as good as or better than those in other studies that employed more taxa for fewer genes to estimate the same backbone. Within grasses, we found robust support for the monophyly of subfamily Anomochlooideae and for the Bambusoideae-Ehrhartoideae-Pooideae (BEP) clade, and moderate support for a sister-group relationship between Bambusoideae and Pooideae. Most relationships in the strongly supported Panicoideae-Aristidoideae-Chloridoideae-Micrairoideae-Arundinoideae -Danthonioideae (PACMAD) clade were not resolved consistently, probably because the current intensive sampling of genes is still insufficient to resolve short internal branches. Our data infer a well-supported clade that includes the grass family and two small families of grass-like plants, Ecdeiocoleaceae and Joinvilleaceae, but we did not satisfactorily resolve the relationships among these three families. A generally accelerated substitution rate in Poaceae plastid genomes is shared with some, but not all, lineages that are closely related to grasses in the larger clade of commelinid monocots, which may complicate inference of the sister group of the grasses in all current studies. Key words: backbone, deep phylogeny, Ecdeiocoleaceae, Joinvilleaceae, Gramineae, rate heterogeneity. Afin de clarifier les relations phylogenetiques des sous-familles d'herbes (Poaceae) et de mieux preciser l'attribution des Poaceae dans les Poales, les auteurs ont suivi 17 genes plastidiques ainsi que des regions associees non codantes (~15.5 kb par taxon, environ 1/10 du genome plastidique) comme exemples representatifs de dix des sous-familles d'herbes, ainsi qu'un large echantillon de monocotyles apparenteees. En general, on retrouve une concordance dans les relations et les degres de support au sein des regions geniques ainsi que de la distribution des donnees sur l'ensemble des analyses, avec quelques exceptions dans les analyses bayeesiennes. Differents criteres genetiques concordent generalement avec les relations du tronc principal, et les valeurs de support deeduites sont geneeralement aussi bonnes ou meeme meilleures que celles d'autres etudes qui ont utilise plus de taxons avec moins de genes pour evaluer le meme tronc principal. Parmi les herbes, on retrouve un support robuste pour la monophylie de la sous-famille des Anomochlooideae et pour le clade des BEP (Bambusoideae-Ehrhartoideae-Pooideae), ainsi qu'un support modeere pour un groupe de relations entre les Bambusoideae et les Pooideae. On n'a pas pu resoudre de facon coherente la plupart des relations du clade PACMAD (Panicoideae-Aristidoideae-Chloridoideae-Micrairoideae-Arundinoideae -Danthonioideae) a fort support, probablement parce que l'echantillonnage intensif actuel n'est encore pas suffisant pour resoudre les ramifications internes. On deduit des donnees un clade fortement supporte qui inclut la famille des herbes et deux petites familles de plantes ressemblant a des herbes, Ecdeiocoleaceae et Joinvilleaceae, mais les auteurs n'ont pas pu resoudre de facon satisfaisante les relations entre ces familles. On observe un taux de substitution acceleree dans le genome plastidique des Poaceae commun, mais pas avec toutes les lignees, qui sont etroitement relieees aux herbes du clade etendu des monocotyles commelinides, ce qui pourrait compliquer la deduction des groupes soeurs d'herbes dans toutes les etudes actuelles. Mots-cles: tronc commun, phylogeenie profonde, Ecdeiocoleaceae, Joinvilleaceae, Gramineae, taux d'heteerogeneitee. [Traduit par la Redaction], Introduction The grasses (Poaceae) are the fourth largest family of flowering plants, with some 11000 species classified in 600-900 genera and 12 subfamilies (Campbell 1985; Clayton and Renvoize 1986; Tzvelev [...]
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- 2010
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