Page 19 - 广西植物2024年1期

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Ｇｕｉｈａｉａ Ｊａｎ. ２０２４ꎬ ４４(１): １５－２９

ＤＯＩ: １０.１１９３１/ ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０２３０６０３９
杨楠ꎬ 王奥ꎬ 张子晨ꎬ 等ꎬ ２０２４. 极小种群植物川柿叶绿体基因组特征与系统发育分析 [Ｊ]. 广西植物ꎬ ４４(１): １５－２９.
ＹＡＮＧ Ｎꎬ ＷＡＮＧ Ａꎬ ＺＨＡＮＧ ＺＣꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４. Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｄｉｏｓｐｙｒｏｓ
ｓｕｔｃｈｕｅｎｓｉｓ ｗｉｔｈ ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｓｍａｌｌ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ [Ｊ]. Ｇｕｉｈａｉａꎬ ４４(１): １５－２９.

极小种群植物川柿叶绿体基因组特征与系统发育分析

杨 楠 ꎬ 王 奥 ꎬ 张子晨 ꎬ 赵良成 ２∗
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( １. 北京林业大学 生态与自然保护学院ꎬ 北京 １０００８３ꎻ ２. 北京林业大学博物馆ꎬ 北京 １０００８３ )

摘 要: 川柿(Ｄｉｏｓｐｙｒｏｓ ｓｕｔｃｈｕｅｎｓｉｓ)为极小种群和国家重点保护野生植物ꎬ分布范围狭窄ꎬ种群数量极少ꎮ
目前ꎬ川柿基因组信息缺乏ꎬ在柿属(Ｄｉｏｓｐｙｒｏｓ)中的系统亲缘关系不明确ꎮ 该研究通过 Ｉｌｌｕｍｉｎａ 平台对川柿
叶绿体基因组进行测序ꎬ应用 Ｇｅｔｏｒｇａｎｅｌｌｅｖ１.７.３.４ 和 ＰＧＡ 软件对基因组进行组装和注释ꎬ使用 ＤｎａＳＰ６.
１２.０３ 软件进行多序列对比分析ꎬ并使用 ＲＥＰｕｔｅｒ、Ｔａｎｄｅｍ Ｒｅａｐｅａｔｓ Ｆｉｎｄｅｒ 和 ＭＩＳＡ 软件进行重复序列分析ꎬ
使用 ＣｏｄｏｎＷ１.４ 和 ＥａｓｙＣｏｄｅｍＬ 软件分别进行密码子偏好性和选择压力分析ꎮ 同时ꎬ基于 ４ 个不同的叶绿
体基因组序列数据集ꎬ使用 ＩＱｔｒｅｅ 软件分析川柿与 １１ 个柿属物种的系统发育关系ꎮ 结果表明:(１) 川柿叶
绿体基因组全长 １５７ ９１７ ｂｐꎬ包含 １ 对２６ １１１ ｂｐ 的反向重复区、大单拷贝区( ８７ ３０３ ｂｐ) 和小单拷贝区
(１８ ３９２ ｂｐ)ꎬＧＣ 碱基含量为 ３７.４％ꎮ (２) 川柿叶绿体基因组共注释到 １１３ 个基因ꎬ包括 ７９ 个蛋白编码基
因、３０ 个 ｔＲＮＡ 基因和 ４ 个 ｒＲＮＡ 基因ꎻ共检测到 ４９ 个长重复序列、２７ 个串联重复序列和 ３４ 个简单重复序
列ꎻ蛋白编码基因中高频密码子 ３１ 个ꎬ多数密码子末位碱基为 Ａ 或 Ｕꎬ编码亮氨酸的密码子使用最多ꎻ基因
组编码区比非编码区更为保守ꎬ１０ 个高变热点区域可作为潜在的分子标记ꎻ蛋白编码基因中有 ８ 个基因
(ｎｄｈＢ、ｎｄｈＧ、ｎｄｈＩ、ｒｂｃＬ、ｒｐｏＢ、ｐｅｔＢ、ｐｅｔＤ、ｒｐｓ１２) 受到正选择压力ꎮ ( ３) 系统发育分析显示ꎬ川柿与老鸦柿
(Ｄ. ｒｈｏｍｂｉｆｏｌｉａ)和乌柿(Ｄ. ｃａｔｈａｙｅｎｓｉｓ)亲缘关系最为密切ꎬ它们与海南柿(Ｄ. ｈａｉｎａｎｅｎｓｉｓ) 共同形成一个单
系分支ꎮ 该研究结果既为川柿及柿属种质资源鉴定、遗传多样性保护以及种群恢复等提供了叶绿体基因组
资源ꎬ也为阐明川柿的系统进化提供了重要的分子信息ꎮ
关键词: 川柿ꎬ 叶绿体基因组ꎬ 重复序列ꎬ 选择压力ꎬ 系统发育
中图分类号: Ｑ９４３ 文献标识码: Ａ 文章编号: １０００￣３１４２(２０２４)０１￣００１５￣１５

Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ

ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｄｉｏｓｐｙｒｏｓ ｓｕｔｃｈｕｅｎｓｉｓ ｗｉｔｈ

ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｓｍａｌｌ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ

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ＹＡＮＧ Ｎａｎ ꎬ ＷＡＮＧ Ａｏ ꎬ ＺＨＡＮＧ Ｚｉｃｈｅｎ ꎬ ＺＨＡＯ Ｌｉａｎｇｃｈｅｎｇ

收稿日期: ２０２３－１０－１１
基金项目: 国家科技基础资源调查专项“中国西南地区极小种群野生植物调查与种质保存” (２０１７ＦＹ１００１００)ꎮ
第一作者: 杨楠(１９９９－)ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为植物发育与进化ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｎａｎｍｕｙｉ＠ １６３.ｃｏｍꎮ
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通信作者: 赵良成ꎬ博士ꎬ教授ꎬ主要从事植物系统进化生物学研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｌｃｚｈａｏ＠ ｂｊｆｕ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ