IngentaConnect Polyphyly of the spring-parsleys (Cymopterus): molecular and morp...

Abstract:

Cladistic analyses of DNA sequences from the nuclear rDNA internal transcribed spacer region and cpDNA rps16 intron and, for a subset of taxa, the cpDNA trnF-trnL-trnT locus were carried out to evaluate the monophyly of Cymopterus and to ascertain its phylogenetic placement among the other perennial genera of Apiaceae (Umbelliferae) subfamily Apioideae endemic to western North America. To elucidate patterns in the evolution of specific fruit characters and to evaluate their utility in circumscribing genera unambiguously, additional evidence was procured from cross-sections of mature fruits and the results of cladistic analysis of 25 morphological characters. Analyses of the partitioned data sets resulted in weakly supported and largely unresolved phylogenetic hypotheses, possibly due to the rapid radiation of the group, whereas the combined analysis of all molecular evidence resulted in a well-resolved phylogeny with higher bootstrap support. The traditionally used fruit characters of wing shape and composition and orientation of mericarp compression are highly variable. The results of these analyses reveal that Cymopterus and Lomatium, the two largest genera of western North American Apiaceae, are polyphyletic, and that their species are inextricably linked with those of other endemic perennial genera of the region (such as, Aletes, Musineon, Oreoxis, Pseudocymopterus, Pteryxia, and Tauschia), many of which are also not monophyletic. Prior emphasis on characters of the fruit in all systems of classification of the group has led to highly artificial assemblages of species. A complete reassessment of generic limits of all western endemic Apiaceae is required, as is further systematic study of this intractable group.Key words: Apiaceae, Cymopterus, phylogeny, ITS, rps16 intron, morphology.

Pour évaluer la monophylie du genre Cymopterus et pour s'assurer de sa position phylogénétique parmi les autres genres pérennes des Apiaceae (Umbelliferae) sous famille Apioideae endémiques à l'ouest nord-américain, les auteurs ont conduit des analyses cladistiques en utilisant des séquences d'ADN provenant de la région de l'espaceur interne transcrit du rADN nucléique et de l'intron cpADN rps16, ainsi que du lieu cpADN trnF-trnL-trnT pour un sous ensemble de taxons. Afin d'élucider les patrons dans l'évolution de caractères spécifiques du fruit et d'évaluer leur utilité pour circonscrire les genres de façon non ambiguë, ils ont obtenu des preuves supplémentaires à partir de sections transverses de fruits matures et de résultats d'analyses cladistiques portant sur 25 caractères morphologiques. L'analyse des ensembles de données réparties conduit à des hypothèses phylogénétiques faiblement supportées et largement irrésolues, possiblement dû à la rapide radiation de ce groupe, alors que les analyses combinées de toute la preuve moléculaire conduit à une phylogénie bien définie avec un fort support en lacet. Les caractères traditionnellement utilisés du fruit tel que la forme de l'aile et la composition ainsi que l'orientation de la compression du méricarpe sont fortement variables. Les résultats de ces analyses révèlent que les genres Cymopterus et Lomatium, les deux plus grands genres d'Apiaceae nord-américaines, sont polyphylétiques, et que leurs espèces sont inextricablement liées avec celles de d'autres genres endémiques et pérennes de la région (tels que Aletes, Musineon, Oreoxis, Pseudocymopterus, Pteryxia et Tauschia) dont plusieurs ne sont également pas monophylétiques. L'emphase placées jusqu'ici sur les caractères du fruit dans tous les systèmes de classification du groupe à conduit à des assemblages très artificiels d'espèces. On doit revoir complètement les limites génériques de toutes les Apiaceae nord-américaines endémiques afin de poursuivre l'étude systématique de ce groupe récalcitrant.Mots clés : Apiaceae, Cymopterus, phylogénie, ITS, rps16 intron, morphologie.[Traduit par la Rédaction]

Polyphyly of the spring-parsleys (Cymopterus): molecular and morphological evidence suggests complex relationships among the perennial endemic genera of western North American Apiaceae