Fully mycoheterotrophic plants can be difficult to place in plant phylogeny due to elevated substitution rates associated with photosynthesis loss. This potentially limits the effectiveness of downstream analyses of mycoheterotrophy that depend on accurate phylogenetic inference. Although mitochondrial genomic data sets are rarely used in plant phylogenetics, theory predicts that they should be resilient to long-branch artefacts, thanks to their generally slow evolution, coupled with limited rate elevation in heterotrophs. We examined the utility of mitochondrial genomes for resolving contentious higher-order placements of mycoheterotrophic lineages in two test cases: monocots (focusing on Dioscoreales) and Ericaceae. We find Thismiaceae to be distantly related to Burmanniaceae in the monocot order Dioscoreales, conflicting with current classification schemes based on few gene data sets. We confirm that the unusual Afrothismia is related to Taccaceae-Thismiaceae, with a corresponding independent loss of photosynthesis. In Ericaceae we recovered the first well supported relationships among its five major lineages: mycoheterotrophic Ericaceae are not monophyletic, as pyroloids are inferred to be sister to core Ericaceae, and monotropoids to arbutoids. Genes recovered from mitochondrial genomes collectively resolved previously ambiguous mycoheterotroph higher-order relationships. We propose that mitochondrial genomic data should be considered in standardised gene panels for inferring overall plant phylogeny.

中文翻译：

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线粒体基因组数据可有效将异养菌谱系置于植物系统发育中。

由于与光合作用损失相关的替代率升高，完全异养植物可能难以置于植物系统发育中。这可能会限制依赖于准确的系统发育推断的 mycoheterotrophy 下游分析的有效性。尽管线粒体基因组数据集很少用于植物系统发育学，但理论预测它们应该对长分支人工制品具有弹性，这要归功于它们通常进化缓慢，加上异养生物的速率提升有限。我们检查了线粒体基因组在解决两个测试案例中有争议的高阶 mycoheterotrophic 谱系位置的效用：单子叶植物（专注于薯蓣目）和杜鹃花科。我们发现 Thismiaceae 在单子叶植物目 Dioscoreales 中与 Burmanniaceae 有远缘关系，与基于少数基因数据集的当前分类方案相冲突。我们确认不寻常的 Afrothismia 与 Taccaceae-Thismiaceae 有关，具有相应的独立光合作用损失。在杜鹃花科中，我们恢复了其五个主要谱系之间第一个得到良好支持的关系：mycoheterotrophic Ericaceae 不是单系的，因为 pyroloids 被推断是核心 Ericaceae 的姐妹，monotropoids 是 arbutoids。从线粒体基因组中恢复的基因共同解决了以前模棱两可的异养菌高阶关系。我们建议在标准化基因组中应考虑线粒体基因组数据，以推断整体植物系统发育。相应的独立光合作用损失。在杜鹃花科中，我们恢复了其五个主要谱系之间第一个得到良好支持的关系：mycoheterotrophic Ericaceae 不是单系的，因为 pyroloids 被推断是核心 Ericaceae 的姐妹，monotropoids 是 arbutoids。从线粒体基因组中恢复的基因共同解决了以前模棱两可的异养菌高阶关系。我们建议在标准化基因组中应考虑线粒体基因组数据，以推断整体植物系统发育。相应的独立光合作用损失。在杜鹃花科中，我们恢复了其五个主要谱系之间第一个得到良好支持的关系：mycoheterotrophic Ericaceae 不是单系的，因为 pyroloids 被推断是核心 Ericaceae 的姐妹，monotropoids 是 arbutoids。从线粒体基因组中恢复的基因共同解决了以前模棱两可的异养菌高阶关系。我们建议在标准化基因组中应考虑线粒体基因组数据，以推断整体植物系统发育。从线粒体基因组中恢复的基因共同解决了以前模棱两可的异养菌高阶关系。我们建议在标准化基因组中应考虑线粒体基因组数据，以推断整体植物系统发育。从线粒体基因组中恢复的基因共同解决了以前模棱两可的异养菌高阶关系。我们建议在标准化基因组中应考虑线粒体基因组数据，以推断整体植物系统发育。