matK遺伝子によるカバノキ科の系統解析, 特にOstryopsisの位置について Phylogenetic Relationships of Betulaceae Based on matK Sequences with Particular Reference to the Position of Ostryopsis

カバノキ科の全6属の系統関係を,特にまだ類縁が明らかにされていないOstryopsisを中心に粟緑体遺伝子matK(1260塩基)の解析により研究した。解析にはカバノキ科6属の他に,近縁と考えられているTicodendron(ティコデンドロン科)とモクマオウ属(モクマオウ科)も加え,ナンキョクブナ属(ナンキョクブナ科)を外群として最節約法により系統樹を作成した。その結果,1系統樹だけが得られ,6属からなるカバノキ科が100%ブートストラップ確率で支持される単系統群であること,カバノキ科はTicodendronと姉妹群であることが明らかにされた。また,カバノキ科は従来一般に考えれてきたようにハンノキ属とカバノキ属からなる群(カバノキ亜科)とシデ層,ハシバミ属,アサダ属,Ostryopsisの4属からなる群(ハシバミ亜科)に分けられことも明らかになった。しかし,ハシバミ亜科の属はシデ属とアサダ属からなるシデ連とハシバミ属とOstryopsisからなるハシバミ連に分けられ,これまで発表されてきた分岐分類による解析結果とは異なる結果が得られた。この結果に基づいて,ハシバミ亜科をシデ属とアサダ属からなるシデ連とハシバミ属とOstryopsisからなるハシバミ連に分類するFurlowの見解を支持した。また,二つの連それぞれの共有派生形質についても検討した。

Relationships among all six genera in Betulaceae, where the position of Ostryopsis has been uncertain, were investigated on the basis of matK sequence data. The study includes sequencing of 1260 bases in all six betulaceous genera, Casuarina (Casuarinaceae) and Nothofagus (Nothofagaceae), and of 250 bases in Ticodendron (Ticodendraceae) lacking in the GenBank data. The maximum parsimony analyses using Nothofagus as outgroup resulted in a single shortest tree, showing that Betulaceae are monophyletic with support of 100% bootstrap value and sister to Ticodendraceae. Betulaceae comprise two well-supported clades as already suggested by earlier cladistic studies, i.e., the Alnus-Betula clade and the Carpinus-Ostrya-Corylus-Ostryopsis clade. Within the latter clade, Ostryopsis forms a common clade with Corylus, rather than with the Carpinus-Ostrya clade, contrary to results of any of the earlier cladistic analyses. Molecular evidence from matK sequence data supports the recognition of two subfamilies Betuloideae (Alnus and Betula) and Coryloideae as in most of the current systems of classification, and furthermore the recognition of two tribes Carpnieae (Carpinus and Ostrya) and Coryleae (Corylus and Ostryopsis) in Coryloideae. Morphological congruency supporting close relationships between Corylus and Ostryopsis is also discussed.