水穗草科(Hydrostachyaceae)是非洲特有的激流植物類群，由於(yu) 其特殊的形態特征和變異較大的DNA序列，很難找到與(yu) 其親(qin) 緣關(guan) 係較近的其它植物類群。曆史上水穗草科曾被放在三個(ge) 關(guan) 係相差很遠的類群中——金虎尾目(Malpighiales)、唇形目(Lamiales)和山茱萸目(Cornales)，其在被子植物中的係統位置一直以來存在較大爭(zheng) 議。

　　該研究以1KP()的單拷貝核基因數據集作為(wei) 參考，設計了一個(ge) 從(cong) 水穗草轉錄組數據中提取單拷貝核基因的方法，獲取了水穗草科植物的338個(ge) 單拷貝核基因數據。基於(yu) 這些新獲得的數據和1KP綠色植物數據集，重新在真雙子葉植物範圍內(nei) 取樣，分別利用氨基酸序列、核酸苷酸全序列和去掉第三位密碼子的核苷酸序列進行了係統發育分析，所有分析結果都支持水穗草科應該被放在山茱萸目。除此之外，基於(yu) 1KP和公共數據庫中的葉綠體(ti) 基因組數據，在種子植物範圍內(nei) 廣泛取樣，將所有基因串聯成一個(ge) 超級矩陣(supermatrix)進行了係統發育分析，結果也支持水穗草科應位於(yu) 山茱萸目內(nei) 。最後通過對葉綠體(ti) matK基因序列進行係統發育分析，用實例複現了曆史上水穗草科係統位置“跳躍”的問題。該研究利用組學數據，通過大範圍取樣確定了水穗草科在被子植物中的係統位置，並討論了導致其係統位置不穩定的原因。

　　該研究成果以 Re-examining the placement ofHydrostachysusing a large-scale phylogenetic approach 為(wei) 題，發表在植物分類學領域期刊 TAXON 上。中國科學院武漢植物園徐準博士為(wei) 論文第一作者，美國佛羅裏達大學Pamela Soltis教授、Douglas Soltis教授和中國科學院武漢植物園王青鋒研究員為(wei) 論文的通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、國家留學基金委、中國科學院中非聯合研究中心等項目的資助和支持。

圖1 基於(yu) 338個(ge) 單拷貝核基因氨基酸序列的係統發育分析結果支持水穗草科應該被放在山茱萸目
注：右下為(wei) 2020年發表的水穗草屬新種Hydrostachys flabellifera的線描圖(田徑繪)