DNA barcoding involves sequencing a standard region of DNA as a tool for species identification. However, there has been no agreement on which region(s) should be used for barcoding land plants. To provide a community recommendation on a standard plant barcode, we have compared the performance of 7 leading candidate plastid DNA regions (atpF-atpH spacer, matK gene, rbcL gene, rpoB gene, rpoC1 gene, psbK-psbI spacer, and trnH-psbA spacer). Based on assessments of recoverability, sequence quality, and levels of species discrimination, we recommend the 2-locus combination of rbcL+matK as the plant barcode. This core 2-locus barcode will provide a universal framework for the routine use of DNA sequence data to identify specimens and contribute toward the discovery of overlooked species of land plants.

We present the results of two exploratory parsimony analyses of DNA sequences from 475 and 499 species of seed plants, respectively, representing all major taxonomic groups.The data are exclusively from the chloroplast gene rbcL, which codes for the large subunit of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCO or RuBPCase).We used two different state-transformation assumptions resulting in two sets of cladograms: (i) equal-weighting for the 499-taxon analysis; and (ii) a procedure that differentially weights transversions over transitions within characters and codon positions among characters for the 475-taxon analysis.The degree of congruence between these results and other molecular, as well as morphological, cladistic studies indicates that rbcL sequence variation contains historical evidence appropriate for phylogenetic analysis at this taxonomic level of sampling.Because the topologies presented are necessarily approximate and cannot be evaluated adequately for internal support, these results should be assessed from the perspective of their predictive value and used to direct future studies, both molecular and morphological.In both analyses, the three genera of Gnetales are placed together as the sister group of the flowering plants, and the anomalous aquatic Ceratophyllum (Ceratophyllaceae) is sister to all other flowering plants.Several major lineages identified correspond well with at least some recent taxonomic schemes for angiosperms, particularly those of Dahlgren and Thorne.The basalmost clades within the angiosperms are orders of the apparently polyphyletic subclass Magnoliidae sensu Cronquist.The most conspicuous feature of the topology is that the major division is not monocot versus dicot, but rather one correlated with general pollen type: uniaperturate versus triaperturate.The Dilleniidae and Hamamelidae are the only subclasses that are grossly polyphyletic; an examination of the latter is presented as an example of the use of these broad analyses to focus more restricted studies.A broadly circumscribed Rosidae is paraphyletic to Asteridae and Dilleniidae.Subclass Caryophyllidae is monophyletic and derived from within Rosidae in the 475-taxon analysis but is sister to a group composed of broadly delineated Asteridae and Rosidae in the 499-taxon study.

Growing evidence of morphological diversity in angiosperm flowers, seeds and pollen from the mid Cretaceous and the presence of derived lineages from increasingly older geological deposits both imply that the timing of early angiosperm cladogenesis is older than fossil–based estimates have indicated. An alternative to fossils for calibrating the phylogeny comes from divergence in DNA sequence data. Here, angiosperm divergence times are estimated using non–parametric rate smoothing and a three–gene dataset covering ca. 75– of all angiosperm families recognized in recent classifications. The results provide an initial hypothesis of angiosperm diversification times. Using an internal calibration point, an independent evaluation of angiosperm and eudicot origins is performed. The origin of the crown group of extant angiosperms is indicated to be Early to Middle Jurassic (179–158 Myr), and the origin of eudicots is resolved as Late Jurassic to mid Cretaceous (147–131 Myr). Both estimates, despite a conservative calibration point, are older than current fossil–based estimates.

A phylogenetic analysis of a combined data set for 560 angiosperms and seven outgroups based on three genes, 18S rDNA (1855 bp), rbcL (1428 bp), and atpB (1450 bp) representing a total of 4733 bp is presented. Parsimony analysis was expedited by use of a new computer program, the RATCHET. Parsimony jackknifing was performed to assess the support of clades. The combination of three data sets for numerous species has resulted in the most highly resolved and strongly supported topology yet obtained for angiosperms. In contrast to previous analyses based on single genes, much of the spine of the tree and most of the larger clades receive jackknife support ≥50%. Some of the noneudicots form a grade followed by a strongly supported eudicot clade. The early-branching angiosperms are Amborellaceae, Nymphaeaceae, and a clade of Austrobaileyaceae, Illiciaceae, and SchiÍsandraceae. The remaining noneudicots, except Ceratophyllaceae, form a weakly supported core eumagnoliid clade comprising six well-supported subclades: Chloranthaceae, monocots, Winteraceae/Canellaceae, Piperales, Laurales, and Magnoliales. Ceratophyllaceae are sister to the eudicots. Within the well-supported eudicot clade, the early-diverging eudicots (e.g. Proteales, Ranunculales, Trochodendraceae, Sabiaceae) form a grade, followed by the core eudicots, the monophyly of which is also strongly supported. The core eudicots comprise six well-supported subclades: (1) Berberidopsidaceae/Aextoxicaceae; (2) Myrothamnaceae/Gunneraceae; (3) Saxifragales, which are the sister to Vitaceae (including Leea) plus a strongly supported eurosid clade; (4) Santalales; (5) Caryophyllales, to which Dilleniaceae are sister; and (6) an asterid clade. The relationships among these six subclades of core eudicots do not receive strong support. This large data set has also helped place a number of enigmatic angiosperm families, including Podostemaceae, Aphloiaceae, and Ixerbaceae. This analysis further illustrates the tractability of large data sets and supports a recent, phylogenetically based, ordinal-level reclassification of the angiosperms based largely, but not exclusively, on molecular (DNA sequence) data.

A phylogenetic analysis of a combined data set for 560 angiosperms and seven outgroups based on three genes, 18S rDNA (1855 bp), rbcL (1428 bp), and atpB (1450 bp) representing a total of 4733 bp is presented. Parsimony analysis was expedited by use of a new computer program, the RATCHET. Parsimony jackknifing was performed to assess the support of clades. The combination of three data sets for numerous species has resulted in the most highly resolved and strongly supported topology yet obtained for angiosperms. In contrast to previous analyses based on single genes, much of the spine of the tree and most of the larger clades receive jackknife support ≥50%. Some of the noneudicots form a grade followed by a strongly supported eudicot clade. The early-branching angiosperms are Amborellaceae, Nymphaeaceae, and a clade of Austrobaileyaceae, Illiciaceae, and SchiÍsandraceae. The remaining noneudicots, except Ceratophyllaceae, form a weakly supported core eumagnoliid clade comprising six well-supported subclades: Chloranthaceae, monocots, Winteraceae/Canellaceae, Piperales, Laurales, and Magnoliales. Ceratophyllaceae are sister to the eudicots. Within the well-supported eudicot clade, the early-diverging eudicots (e.g. Proteales, Ranunculales, Trochodendraceae, Sabiaceae) form a grade, followed by the core eudicots, the monophyly of which is also strongly supported. The core eudicots comprise six well-supported subclades: (1) Berberidopsidaceae/Aextoxicaceae; (2) Myrothamnaceae/Gunneraceae; (3) Saxifragales, which are the sister to Vitaceae (including Leea) plus a strongly supported eurosid clade; (4) Santalales; (5) Caryophyllales, to which Dilleniaceae are sister; and (6) an asterid clade. The relationships among these six subclades of core eudicots do not receive strong support. This large data set has also helped place a number of enigmatic angiosperm families, including Podostemaceae, Aphloiaceae, and Ixerbaceae. This analysis further illustrates the tractability of large data sets and supports a recent, phylogenetically based, ordinal-level reclassification of the angiosperms based largely, but not exclusively, on molecular (DNA sequence) data.

Summary Chase, M. W. & Hills, H. H.: Silica gel: An ideal material for field preservation of leaf samples for DNA studies. ‐ Taxon 40: 215–220. 1991. ‐ ISSN 0040‐0262. Silica gels an inexpensive and reliable substance to preserve field‐collected leaves for molecular studies of variation in DNA. A method for its utilization is explained, and results are presented, comparing total cellular DNA samples extracted from a set of fresh and silica‐gel dried samples of the same species, as well as examining the efficiency of endonuclease restriction and intactness of DNA from of a set of field‐collected leaves preserved with silica gel.

Since the last classification of Orchidaceae in 2003, there has been major progress in the determination of relationships, and we present here a revised classification including a list of all 736 currently recognized genera. A number of generic changes have occurred in Orchideae (Orchidoideae), but the majority of changes have occurred in Epidendroideae. In the latter, almost all of the problematic placements recognized in the previous classification 11 years ago have now been resolved. In Epidendroideae, we have recognized three new tribes (relative to the last classification): Thaieae (monogeneric) for Thaia, which was previously considered to be the only taxon incertae sedis; Xerorchideae (monogeneric) for Xerorchis; and Wullschlaegelieae for achlorophyllous Wullschlaegelia, which had tentatively been placed in Calypsoeae. Another genus, Devogelia, takes the place of Thaia as incertae sedis in Epidendroideae. Gastrodieae are clearly placed among the tribes in the neottioid grade, with Neottieae sister to the remainder of Epidendroideae. Arethuseae are sister to the rest of the higher Epidendroideae, which is unsurprising given their mostly soft pollinia. Tribal relationships within Epidendroideae have been much clarified by analyses of multiple plastid DNA regions and the low-copy nuclear gene Xdh. Four major clades within the remainder of Epidendroideae are recognized: Vandeae/Podochileae/Collabieae, Cymbidieae, Malaxideae and Epidendreae, the last now including Calypsoinae (previously recognized as a tribe on its own) and Agrostophyllinae s.s. Agrostophyllinae and Collabiinae were unplaced subtribes in the 2003 classification. The former are now split between two subtribes, Agrostophyllinae s.s. and Adrorhizinae, the first now included in Epidendreae and the second in Vandeae. Collabiinae, also probably related to Vandeae, are now elevated to a tribe along with Podochileae. Malaxis and relatives are placed in Malaxidinae and included with Dendrobiinae in Malaxideae. The increased resolution and content of larger clades, recognized here as tribes, do not support the ‘phylads’ in Epidendroideae proposed 22 years ago by Dressler.

Angiosperms are among the major terrestrial radiations of life and a model group for studying patterns and processes of diversification. As a tool for future comparative studies, we compiled a supertree of angiosperm families from published phylogenetic studies. Sequence data from the plastid rbcL gene were used to estimate relative timing of branching events, calibrated by using robust fossil dates. The frequency of shifts in diversification rate is largely constant among time windows but with an apparent increase in diversification rates within the more recent time frames. Analyses of species numbers among families revealed that diversification rate is a labile attribute of lineages at all levels of the tree. An examination of the top 10 major shifts in diversification rates indicates they cannot easily be attributed to the action of a few key innovations but instead are consistent with a more complex process of diversification, reflecting the interactive effects of biological traits and the environment.