A pilot study applying the plant Anchored Hybrid Enrichment method to New World sages (Salvia subgenus Calosphace; Lamiaceae)

Abstract

We conducted a pilot study using Anchored Hybrid Enrichment to resolve relationships among a mostly Neotropical sage lineage that may have undergone a recent evolutionary radiation. Conventional markers (ITS, trnL-trnF and trnH-psbA) have not been able to resolve the relationships among species nor within portions of the backbone of the lineage. We sampled 12 representative species of subgenus Calosphace and included one species of Salvia's s.l. closest relative, Lepechinia, as outgroup. Hybrid enrichment and sequencing were successful, yielding 448 alignments of individual loci with an average length of 704bp. The performance of the phylogenomic data in phylogenetic reconstruction was superior to that of conventional markers, increasing both support and resolution. Because the captured loci vary in the amount of net phylogenetic informativeness at different phylogenetic depths, these data are promising in phylogenetic reconstruction of this group and likely other lineages within Lamiales. However, special attention should be placed on the amount of phylogenetic noise that the data could potentially contain. A prior exploration step using phylogenetic informativeness profiles to detect loci with sites with disproportionately high substitution rates (showing "phantom" spikes) and, if required, the ensuing filtering of the problematic data is recommended. In our dataset, filtering resulted in increased support and resolution for the shallow nodes in maximum likelihood phylogenetic trees resulting from concatenated analyses of all the loci. Additionally, it is expected that an increase in sampling (loci and taxa) will aid in resolving weakly supported, short deep internal branches.

Lamiaceae de México

“…También es necesario que se incopore una mayor cantidad de especies mexicanas y secuencias de ADN en los análisis filogenéticos, a fin de esclarecer sus relaciones evolutivas. En este aspecto, y conforme continúen los avances y la reducción de los costos en campos novedosos como la filogenómica, transcriptómica y secuenciación de genomas completos, las historias evolutivas serán más robustas y estables (e.g., Fragoso-Martínez et al 2017b).…”

“…También es necesario que se incopore una mayor cantidad de especies mexicanas y secuencias de ADN en los análisis filogenéticos, a fin de esclarecer sus relaciones evolutivas. En este aspecto, y conforme continúen los avances y la reducción de los costos en campos novedosos como la filogenómica, transcriptómica y secuenciación de genomas completos, las historias evolutivas serán más robustas y estables (e.g., Fragoso-Martínez et al 2017b).Existen, además, áreas amplias de oportunidad en que se pueden tomar como modelos las especies de Lamiaceae, ya sea para probar o responder hipótesis específicas, o para contribuir en el bagaje de información sobre ellas. Se pueden tomar en cuenta los estudios de distribución actual y potencial, bajo diferentes escenarios ambientales, el análisis anatómico detallado de caracteres con gran posibilidad de resultar informativos para la filogenia o la taxonomía, análisis genéticos y citológicos que ayuden a comprender mejor los procesos de diversificación de la familia (hibridación, poliploidía), estudios ecológicos para esclarecer las interacciones con el ambiente que actúan como fuerzas que moldean la composición de las especies y los perfiles ambientales óptimos para su crecimiento, la prospección mediante la fitoquímica puede revelar caracteres diagnósticos o sinapomórficos nuevos.…”

Uncovering the genomic signature of ancient introgression between white oak lineages (Quercus)

“…Libraries were pooled and then enriched for the angiosperm AHE loci using the probes described by Buddenhagen et al . (), which have been used in several studies of angiosperm systematics (for example Cardillo et al., 2017; Fragoso‐Martínez et al ., ; Mitchell et al ., ; Wanke et al ., ; Léveillé‐Bourret et al ., ). In total, 517 exons were targeted by the angiosperm kit.…”

Resolving the backbone of the Brassicaceae phylogeny for investigating trait diversity

“…Targeting single‐copy nuclear genes provides a promising way to generate abundant phylogenetically informative data while minimizing potential issues arising from complex gene lineage evolution (Lemmon & Lemmon, ). This approach has been used extensively to resolve difficult phylogenetic relationships in plants, including sunflowers (Mandel et al ., ), milkweeds (Weitemier et al ., ), sages (Fragoso‐Martínez et al ., ), legumes (Vatanparast et al ., ), Dutchman's pipes (Wanke et al ., ) and breadfruit (Johnson et al ., ), and is widely used in metazoan phylogenomics (e.g. Faircloth et al ., ; Prum et al ., ; Alfaro et al ., ; Espeland et al ., ).…”