Filogenómica de Salvia subgénero Calosphace (Lamiaceae)

Abstract

The subgenus Calosphace is the most diverse subgenus of Salvia in the Americas, with ca. 600 species. Phylogenetic hypotheses obtained through traditional Sanger sequencing have resolved deep relationships in the genus but lacked in resolving the species relationships in terminal branches, where large polytomies have been obtained and low branch support in prevalent. Here I use the next generation sequencing technique Hyb-seq for a set of 10 species of other Lamiaceae genera as outgroups and 71 species of subg. Calosphace. The latter are classified in 32 sections sensu Epling, 10 of which are here evaluated for the first time. Two species from the sister subgenus Audibertia was also sampled. 2,649 baits were designed from 23 Lamiaceae transcriptomes, including Salvia officinalis and Salvia splendens. These were annotated to the Arabidopsis thaliana genome. Bayesian and Maximum Likelihood analyses were employed in two data sets, one with the concatenated sequences of the consensus sequence for each species and a second analysis in a coalescent evolutionary framework in the HybPhyloMaker pipeline. The trees obtained have high bootstrap support and high local posterior probability. Deep relationships coincide with previous studies. Subgenus Audibertia comes out as sister to subg. Calosphace, and Salvia axillaris is basal to all Calosphace, followed by the clades "Hastatae" and "Uliginosae", as well as the "core Calosphace" with its clades "Fulgentes" and "Sigmoideae". Novel relationships are also reported in a "Angulatae/Potiles clade" and "Curtiflorae clade". Monophyletic sections, were more than one species was sampled include Biflorae, Cardinales, Curtiflorae, Incarnatae, Lavanduloideae, Uricae, and two species/sections complexes "Scorodoniae" (including species in Scorodoniae, Atratae, Mitratae, Dusenostachys and Nobiles) and "Polystachyae" (with species from Angulatae, Iodanthae, Polystachyae, Purpurea y Scorodoniae).

Calosphace es el subgénero de Salvia más diverso en América, con ca. 600 especies. Las propuestas filogenéticas con datos obtenidos con secuenciación Sanger ha resuelto parcialmente las relaciones a nivel de especie; donde existen grandes politomías. En este estudio, se utilizó el protocolo para la obtención de secuencias Hyb-seq. Se incluyeron 10 muestras con géneros externos cercanos a Salvia y 71 especies de Calosphace, clasificadas en 32 secciones sensu Epling. 10 especies incluidas por primera vez en filogenias y dos especies del subgénero Audibertia. Se diseñaron 2,649 sondas pareadas con base en 23 transcriptomas de Lamiaceae, incluyendo a Salvia officinalis y Salvia splendens, anotados en referencia al genoma de Arabidopsis thaliana. Se realizaron análisis Bayesianos y de verosimilitud máxima con dos metodologías principales, secuencias concatenadas ensambladas en el programa Geneious y de coalescencia en el pipeline HybPhyloMarker. Los árboles obtenidos con los diferentes análisis mostraron altos valores de soporte boostrap y probabilidad posterior local. Se confirman las relaciones basales en el subg. Calosphace, secciones monofiléticas y complejos de especies; Audibertia hermano de Calosphace, Salvia axillaris como especie basal, seguida de los clados “Hastatae” y “Uliginosae”; se recuperaron del “core Calosphace”, los clados “Fulgentes” y “Sigmoideae” y se obtuvieron clados nuevos “Angulatae/Potiles”, “Biflorae/Uricae” y “Curtiflorae”. Se obtuvieron seis secciones monofiléticas con más de una muestra; Biflorae, Cardinales, Curtiflorae, Incarnatae, Lavanduloideae y Uricae, asi como dos clados con complejos de especies, el “clado complejo Scorodoniae” (incluyendo las secciones, Scorodoniae, Atratae, Mitratae, Dusenostachys y Nobiles) y el “clado complejo Polystachyae” (secciones, Angulatae, Iodanthae, Polystachyae, Purpurea y Scorodoniae).