分析回顾了莲科的系统位置、莲品种分类的现状与问题和莲的遗传多样性。莲科(Nelumbonaceae )植物传统上被归入睡莲科(Nymphaeaceae )。许多研究表明, 莲科与睡莲科在形态、细胞、孢粉等方面差异很大, 因而建立莲科, 置于睡莲目(Nymphaeales) 、毛茛目(Ranunculales) 或莲目(Nelumbonales) 中。分子系统学研究发现, 睡莲科为被子植物的基部类群之一, 而莲科则是真双子叶植物的基部类群之一, 与山龙眼科和悬铃木科有密切关系。莲科含莲( Nelumbo nucifera) 和美洲黄莲( N. lutea) 两种, 间断分布于太平洋的两岸。莲在我国有悠久的栽培历史和广大的栽培面积, 栽培品种超过600 个。由于杂交和反复回交的原因, 品种之间的遗传关系非常复杂。莲的遗传资源的研究还很不充分, 尤其是野生类型。对一些栽培
品种的研究其实验材料又含有美洲黄莲的遗传组分, 因而多高估了莲的遗传多样性。
用PCR 方法从目前极少被报道的真双子叶基部类群10 种植物的总DNA 中扩增出CHS 基因外显子2的部分序列进行分析, 经克隆后测序, 共得到26 个不同的片段。分析表明, 所有序列具有较高的同源性( > 70%) , 每种植物有2~4 个不同的拷贝, 在金鱼藻中发现有一个拷贝(CedeCHS3) 含有一段长29 个碱基的缺失, 可能已失去了该基因的功能, 而来自银桦的GrroCHS8 拷贝具有较多活性位点的变异, 可能具有了新的功能。在对碱基含量的分析中表明, 只有来自雀舌黄杨的序列有一定的GC 偏好, 特别是第三位的GC 含量达70%以上。用贝叶斯法、最大简约法和邻接法构建的CHS 基因的分子系统树均由3 个主要分支构成,其中一个分支由来自金鱼藻的4 个序列聚在一起构成了subfamilyⅡ, 来自昆栏树的2 个序列聚在一起网接于subfamily Ⅲ中; 来自独叶草的3 个序列分散于同一亚家族(subfamilyⅠ) 的不同分支中; 而多数种的序列分散在相距较远的两个分支中, 构成了两个主要的亚家族subfamilyⅠ、subfamily Ⅲ。从所建分子系统树看真双子叶基部类群植物的CHS 基因家族成员来源于该类群形成前的两个祖先拷贝, 在不同植物这两个祖先拷贝经历了不同的进化过程, 这些进化上的差异可能与不同植物的生活习性及生存环境的多样性相关。