Page 17 - 《广西植物》2022年第12期

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Ｇｕｉｈａｉａ Ｄｅｃ. ２０２２ꎬ ４２(１２): ２００７－２０２０

ＤＯＩ: １０.１１９３１/ ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０２１１１００５
李镇兵ꎬ 任婷ꎬ 邓姣姣ꎬ 等. 木芙蓉三个品种及近缘种的叶绿体基因组比较分析 [Ｊ]. 广西植物ꎬ ２０２２ꎬ ４２(１２): ２００７－２０２０.
ＬＩ ＺＢꎬ ＲＥＮ Ｔꎬ ＤＥＮＧ ＪＪꎬ ｅｔ ａｌ. Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｃｕｌｔｉｖａｒｓ ｏｆ Ｈｉｂｉｓｃｕｓ ｍｕｔａｂｉｌｉｓ ａｎｄ ｉｔｓ
ｒｅｌａｔｅｄ ｓｐｅｃｉｅｓ [Ｊ]. Ｇｕｉｈａｉａꎬ ２０２２ꎬ ４２(１２): ２００７－２０２０.

木芙蓉三个品种及近缘种的叶绿体基因组比较分析

李镇兵 ꎬ 任 婷 ꎬ 邓姣姣 ꎬ 陈俊佩 ꎬ 周颂东 ꎬ 曾心美 ꎬ 马 娇 ꎬ 李方文 ２
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１∗
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( １. 四川大学 生命科学学院 生物资源与生态环境教育部重点实验室ꎬ 成都 ６１００６５ꎻ ２. 成都市植物园ꎬ 成都 ６１００８３ )
摘 要: 木芙蓉 (Ｈｉｂｉｓｃｕｓ ｍｕｔａｂｉｌｉｓ) 栽培历史悠久ꎬ是原产中国的古老园林树种和药用植物ꎮ 为了探讨木
芙蓉品种及近缘种的进化特征ꎬ厘清木芙蓉品种间及其与近缘种间的亲缘关系ꎬ以及探究木芙蓉叶绿体基
因组 (ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ＤＮＡꎬ ｃｐＤＮＡ) 的遗传方式ꎬ该文选择了一个杂交组合中的 ３ 个木芙蓉栽培品种 (‘单瓣
白’‘金秋颂’‘牡丹粉’)ꎬ用高通量测序平台 Ｉｌｌｕｍｉｎａ ＮｏｖａＳｅｑ 对其 ｃｐＤＮＡ 进行首次测序ꎮ 经组装注释后得
到 ３ 条完整的 ｃｐＤＮＡ 序列ꎬ结合该团队已经完成的近缘种台湾芙蓉(Ｈ. ｔａｉｗａｎｅｎｓｉｓ) 和来自基因库的木槿、
朱槿的 ｃｐＤＮＡꎬ对木槿属 ４ 种及木芙蓉种下的 ３ 个品种进行了 ｃｐＤＮＡ 组成和结构特征的比较分析ꎬ并完成
了其系统发育树重建ꎮ 结果表明:(１)‘单瓣白’‘金秋颂’‘牡丹粉’的 ｃｐＤＮＡ 序列长度分别为 １６０ ８８０、１６０
８７９、１６０ ９２０ ｂｐꎬ基因数目均为 １３０ 个ꎬ其中蛋白编码基因 ８５ 个、核糖体 ＲＮＡ ８ 个和转运 ＲＮＡ ３７ 个ꎮ (２)
比较分析结果显示ꎬ木芙蓉的种下 ３ 个品种及其近缘种台湾芙蓉在 ｃｐＤＮＡ 上高度保守ꎬ反向重复区(ＩＲ)均
为 ２６ ３００ ｂｐꎻ木槿和朱槿在 ＩＲ 区发生了收缩ꎬ分别为 ２５ ７４５、２５ ５９８ ｂｐꎮ (３)系统发育分析结果显示ꎬ种下
３ 个品种先聚成一个单系支ꎬ再与台湾芙蓉聚成一个高支持率分支ꎬ表明木芙蓉和台湾芙蓉的亲缘关系最
近ꎻ相较于木槿和朱槿ꎬ木芙蓉、台湾芙蓉 ２ 种与海滨木槿、黄槿、大麻槿在亲缘关系上更近ꎮ (４) 木芙蓉 ３
个品种之间能通过 ｃｐＤＮＡ 序列区分开ꎬ在大 / 小单拷贝区(ＬＳＣ / ＳＳＣ)长度上ꎬ‘单瓣白’‘金秋颂’‘牡丹粉’
分别为 ８９ ３５５ ｂｐ / １８ ９２５ ｂｐ、８９ ３５３ ｂｐ / １８ ９２６ ｂｐ、８９ ４００ ｂｐ / １８ ９２０ ｂｐꎬ并且从重复序列和核苷酸多样性分
析中开发出了候选分子标记和 ＤＮＡ 条形码ꎬ可以作为品种鉴定的分子条码ꎮ (５) 木芙蓉品种‘单瓣白’ 与
‘金秋颂’ｃｐＤＮＡ 差异最小ꎬ亲缘关系最近ꎬ根据两者母本与子代的关系ꎬ证明了木芙蓉 ｃｐＤＮＡ 的母系遗传
特征ꎮ 该研究结果有助于更好地了解 ３ 个木芙蓉品种及台湾芙蓉 ｃｐＤＮＡ 的进化特征和物种间的系统发育
关系ꎬ为木芙蓉品种的准确鉴定和优良品种选育提供了 ｃｐＤＮＡ 方面的基础资料ꎮ
关键词: 木芙蓉ꎬ 台湾芙蓉ꎬ 叶绿体基因组ꎬ 分子标记ꎬ 系统发育树
中图分类号: Ｑ９４３ 文献标识码: Ａ 文章编号: １０００￣３１４２(２０２２)１２￣２００７￣１４

Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅｓ

ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｃｕｌｔｉｖａｒｓ ｏｆ Ｈｉｂｉｓｃｕｓ ｍｕｔａｂｉｌｉｓ

ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｓｐｅｃｉｅｓ

收稿日期: ２０２２－０２－２８
基金项目: 国家自然科学基金(３２１７０２０９)ꎻ成都市植物园木芙蓉组织培养和分子育种研究项目(１８Ｈ０５６７)ꎻ国家植物标本资源库
－四川大学标本馆的数字化与共享平台(００２０４０５４Ａ９０１６) [Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ(３２１７０２０９)ꎻ
Ｔｉｓｓｕｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｏｆ Ｈｉｂｉｓｃｕｓ ｍｕｔａｂｉｌｉｓ ｉｎ Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｂｏｔａｎｉｃａｌ Ｇａｒｄｅｎ(１８Ｈ０５６７)ꎻ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｌａｎｔ Ｈｅｒｂａｒｉｕｍ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ
Ｂａｎｋ￣Ｄｉｇｉｔａｌ ａｎｄ Ｓｈａｒｉｎｇ Ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｅｒｂａｒｉｕｍ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(００２０４０５４Ａ９０１６)]ꎮ
第一作者: 李镇兵(１９９５－)ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事野生植物资源保护与利用研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)１１８３３６３７９９＠ ｑｑ.ｃｏｍꎮ
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通信作者: 周颂东ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ主要从事植物系统发育与分子进化研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｚｓｄ＠ ｓｃｕ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ