Phylogenomic discordance suggests polytomies along the backbone of the large genus Solanum

Abstract

Premissa: Os estudos evolutivos requerem estruturas filogenéticas sólidas, mas volumes crescentes de dados filogenómicos revelaram topologias incongruentes entre árvores genéticas em muitos organismos, tanto entre como dentro dos genomas. Algumas destas incongruências indicam politomias que podem permanecer impossíveis de resolver. Aqui investigamos o grau de discordância gene-árvore em Solanum, um dos maiores gêneros de plantas com flores que inclui batata, tomate e berinjela cultivadas, bem como 24 plantas cultivadas menores. Métodos: Uma filogenia de Solanum em nível de espécie densamente amostrada é construída usando sequências de Sanger não publicadas e publicamente disponíveis, compreendendo 60% de todas as espécies aceitas (742 spp.) e nove regiões (ITS, ceroso e sete marcadores plastidiais). A robustez desta topologia é testada examinando um conjunto de dados completo de plastoma com 140 espécies e um conjunto de dados de captura de alvo nuclear com 39 espécies de Solanum (conjunto de sondas Angiospermas353). Resultados: Embora a estrutura taxonômica de Solanum tenha permanecido estável, foram observados conflitos de árvores genéticas e discordâncias entre árvores filogenéticas geradas a partir dos conjuntos de dados de captura de alvo e plastoma. Estas últimas correspondem a regiões com ramos internodais curtos, e análises de rede e testes de politomia sugerem que a espinha dorsal é composta por três politomias encontradas em diferentes profundidades evolutivas. A área de discordância mais forte, perto do nó da coroa de Solanum, poderia representar potencialmente uma politomia rígida. Conclusões: Argumentamos que a classificação incompleta de linhagens devido à rápida diversificação é a causa mais provável para essas politomias, e que abraçar a incerteza que lhes está subjacente é crucial para compreender a evolução de linhagens grandes e de rápida irradiação.