Evolution of the Chlorophyta: Insights from chloroplast phylogenomic analyses

Resumo

As plantas verdes compreendem dois clados principais: Streptophyta, que inclui algas verdes carófitas e plantas terrestres embrionárias, e Chlorophyta, incluindo uma grande diversidade de algas verdes marinhas, de água doce e terrestres. Estabelecer uma filogenia robusta é importante para fornecer uma estrutura evolutiva para estudos comparativos e funcionais. Durante as últimas duas décadas, nossa compreensão da evolução das algas verdes mudou profundamente, primeiro por análises filogenéticas de dados de sequências ribossômicas nucleares (principalmente 18S) e, mais recentemente, por análises de dados genômicos multigênicos e de cloroplastos. As relações filogenéticas entre as principais linhagens de estreptofitanos foram extensivamente estudadas e agora estão relativamente bem resolvidas. Embora muito progresso tenha sido feito nos últimos anos, as relações filogenéticas em Chlorophyta ainda são menos bem estabelecidas. Aqui revisamos como os dados genômicos dos cloroplastos contribuíram para abordar as relações entre as principais linhagens de clorofila. Destacamos os recentes progressos e conflitos entre diferentes estudos e discutimos direções futuras na filogenômica de cloroplastos de algas verdes.

Abstract

Green plants comprise two main clades: the Streptophyta, which include charophyte green algae and the embryophytic land plants, and the Chlorophyta including a wide diversity of marine, freshwater, and terrestrial green algae. Establishing a robust phylogeny is important to provide an evolutionary framework for comparative and functional studies. During the last two decades our understanding of the evolution of green algae has profoundly changed, first by phylogenetic analyses of nuclear ribosomal sequence data (mainly 18S), and more recently by analyses of multi-gene and chloroplast genomic data. The phylogenetic relationships among the main streptophytan lineages have been extensively studied and are now relatively well resolved. Although a lot of progress has been made in the last few years, the phylogenetic relationships in the Chlorophyta are still less well established. Here we review how chloroplast genomic data have contributed to address relationships among the main chlorophytan lineages. We highlight recent progress and conflicts among different studies, and discuss future directions in chloroplast phylogenomics of green algae.