Page 22 - 广西植物2024年1期
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１ ８ 广 西 植 物 ４４ 卷
( ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓ ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅꎬ ＲＳＣＵ)ꎬ 通 过 对序列进行比对ꎬ每个数据集的最适模型选择采
ＲＳＣＵ 值判断密码子使用偏好ꎮ 当 ＲＳＣＵ>１ 时ꎬ说 用 Ｍｏｄｅｌ￣Ｆｉｎｄｅｒ( Ｋａｌｙａａｎａｍｏｏｒｔｈｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７) 进
明该密码子被高频使用ꎻ当 ＲＳＣＵ ＝ １ 时ꎬ说明密码 行计算ꎮ 利用 ＩＱｔｒｅｅ (Ｎｇｕｙｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５)构建基
子没有使用偏好ꎻ当 ＲＳＣＵ<１ 时ꎬ说明该密码子使 于 最 大 似 然 法 ( ｍａｘｉｍｕｍ￣ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ) 的 系 统 发 育
用频率较低ꎮ 软件参数设置为默认ꎬ并根据所获 树ꎮ ５ ０００ 次自展分析检验ꎬ计算各节点的靴带支
得的参数绘制相关堆积柱形图ꎮ 持率(ｂｏｏｔｓｔｒａｐ ｖａｌｕｅｓꎬ ＢＳ)ꎬ同时采用贝叶斯方法
１.６ 选择压力分析 (Ｂａｙｅｓｉａｎ ｉｎｆｅｒｅｎｃｅ) ( Ｐｏｓａｄａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００４)ꎬ 重 复
选择川柿以及与川柿亲缘关系较近的老鸦柿 １ ０００次ꎬ通过贝叶斯后验概率( Ｂａｙｅｓｉａｎ ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ
(Ｄ. ｒｈｏｍｂｉｆｏｌｉａ)、乌柿(Ｄ. ｃａｔｈａｙｅｎｓｉｓ)、海南柿ꎬ对 ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｉｅｓꎬ ＰＰ)对系统发育树进行检验ꎮ
其叶绿体全基因组的 ７８ 个共有蛋白编码基因进
行选择压力计算与分析ꎮ 利用 ＥａｓｙＣｏｄｅｍＬ 软件 ２ 结果与分析
(Ｇａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎬ选择预置模式(ｐｒｅｓｅｔ ｍｏｄｅ)与
位点模型( ｓｉｔｅ ｍｏｄｅｌ)ꎬ对这些基因的非同义突变 ２.１ 川柿叶绿体全基因组基本特征
率(ｄＮ)与同义突变率( ｄＳ) 及其比值( ω ＝ ｄＮ / ｄＳ) 川柿叶绿体全基因组呈现闭合环状四分体结
进行计算ꎮ 为了检验统计的显著性ꎬ进行 ＬＲＴ 检 构ꎬ包含一个大单拷贝区( ＬＳＣ)、一个小单拷贝区
验(ｌｉｋｌｉｈｏｏｄ ｒａｔｉｏ ｔｅｓｔｓ)ꎮ 此 外ꎬ 选 取 ＰａｍｌＸ 软 件 (ＳＳＣ) 和一对反向重复区 ＩＲ( ＩＲａ、ＩＲｂ) ( 图 １)ꎮ
(Ｘｕ ＆ Ｙａｎｇꎬ ２０１３)中的 ＹＮ００ 模块计算 ４ 个物种 基因组序列全长 １５７ ９１７ ｂｐꎬ其中 ＬＳＣ 区、ＳＳＣ 区、
两两对比后每个蛋白编码基因的 ｄＮ、ｄＳ 及 ω 值ꎬ ＩＲ 区长度分别为 ８７ ３０３、１８ ３９２、２６ １１１ ｂｐꎮ 基因
所得结果与 ＥａｓｙＣｏｄｅｍｌ 所得结果进行比较ꎬ以确 组总 ＧＣ 碱基含量为 ３７.４％ꎬＬＳＣ 区、ＳＳＣ 区、ＩＲ 区
认结果的准确性ꎮ ＧＣ 含量分别为 ３５.４％、３０.９％、４３.０％ꎮ
１.７ 系统发育分析 川柿叶 绿 体 全 基 因 组 中 共 注 释 到 １１３ 个 基
在 ＮＣＢＩ(ｈｔｔｐｓ: / / ｗｗｗ.ｎｃｂｉ.ｎｌｍ.ｎｉｈ.ｇｏｖ / ) 数据 因ꎬ包括 ７９ 个蛋白编码基因、３０ 个 ｔＲＮＡ 基因和 ４
库中下载柿属已经过验证的 １１ 个物种的叶绿体 个 ｒＲＮＡ 基因ꎮ ＩＲ 区重复的基因分别为 ７ 个蛋白
全基 因 组 序 列ꎬ 包 括 分 布 于 中 国 的 柿 ( ＮＣ ＿ 编 码 基 因 ( ｒｐｌ２、 ｒｐｌ２３、 ｙｃｆ１５、 ｎｄｈＢ、 ｒｐｓ７、 ｒｐｓ１２、
０３０７８９.１)、 君 迁 子 ( ＮＣ ＿ ０３０７８６. １)、 乌 柿 ( ＮＣ ＿ ｙｃｆ２)ꎬ７ 个 ｔＲＮＡ ( ｔｒｎＶ￣ＧＡＣ、 ｔｒｎＩ￣ＧＡＵ、 ｔｒｎＡ￣ＵＧＣ、
０３９５５４.１)、 粉 叶 柿 ( ＮＣ ＿ ０３０７８４. １)、 油 柿 ( ＮＣ ＿ ｔｒｎＲ￣ＡＣＧ、 ｔｒｎＮ￣ＧＵＵ、 ｔｒｎＩ￣ＣＡＵ、 ｔｒｎＬ￣ＣＡＡ )、 ４ 个
０３０７８７.１)、海南柿( ＮＣ＿０４２１６０.１)、琼岛柿( ＮＣ＿ ｒＲＮＡ( ｒｒｎ１６、ｒｒｎ４.５、ｒｒｎ２３、ｒｒｎ５)ꎮ 含有 １ 个内含
０４２１６１.１)、老鸦柿 ( ＮＣ＿０３９５５６.１)ꎬ以及分布于 子的 基 因 有 １５ 个 ( ｒｐｌ１６、ｒｐｌ２、 ｎｄｈＢ、 ｒｐｓ１６、 ａｔｐＦ、
东南亚 的 Ｄ. ｂｌａｎｃｏｉ ( ＮＣ ＿０３３５０２. １)、 Ｄ. ｃｅｌｅｂｉｃａ ｒｐｏＣ１、 ｔｒｎＡ￣ＵＧＣ、 ｔｒｎＩ￣ＧＡＵ、 ｔｒｎＫ￣ＵＵＵ、 ｔｒｎＬ￣ＵＡＡ、
(ＮＣ ＿ ０４６０４０. １ ) 和 分 布 于 北 美 的 美 洲 柿 ( Ｄ. ｔｒｎＶ￣ＵＡＣ、ｒｐｓ１２、ｔｒｎＧ￣ＵＣＣ、ｐｅｔＢ、ｐｅｔＤ)ꎬ含有 ２ 个内
ｖｉｒｇｉｎｉａｎａ)(ＮＣ＿０３９５５５.１)ꎬ与本研究川柿的叶绿 含子的基因有 ２ 个( ｙｃｆ３、ｃｌｐＰ)ꎮ 根据基因功能的
体全基因组序列一起进行系统发育分析ꎮ 由于安 不同ꎬ川柿叶绿体基因组基因可分为与表达有关
息香科与柿科存在较近的亲缘关系ꎬ选用中华安 的基因(５９ 个)、光合作用相关基因(４６ 个) 以及
息香(Ｓｔｙｒａｘ ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ)(ＭＴ６４８７５２.１) 作为外类群ꎮ 其他基因(８ 个)(表 １)ꎮ 川柿与已报道的其他 １１
使用 Ｐｈｙｌｏｓｕｉｔｅ 软件(Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)筛选出编 个柿属物种叶绿体全基因组特征比较见附表 １ꎮ
码区序列与非编码区序列ꎬ并进行序列串联ꎬ用于 ２.２ 重复序列和 ＳＳＲ 分析
后续系统发育关系分析ꎮ 通过鉴定得到川柿叶绿体基因组中的长重复
为比较不同基因组序列ꎬ本研究对川柿的系 序列共 ４９ 个ꎬ长度在 １８ ~ ３０ ｂｐ 之间ꎬ包括正向重
统发育关系分析采用了 ４ 个不同的数据集:(１) 叶 复序列( ｆｏｒｗａｒｄ) １８ 个、反向重复序列( ｒｅｖｅｒｓｅ) ７
绿体全基因组序列ꎻ(２) 编码区序列ꎻ(３) 非编码 个、回文重复( ｐａｌｉｎｄｒｏｍｉｃ)２４ 个ꎬ未检测到互补序
区序列ꎻ(４) 非编码区 ２０ 个变异热点区域的一致 列(ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ)ꎮ 共检测到串联重复序列 ２７ 个ꎬ
性序列ꎮ 使用 ＭＥＧＡ Ｘ 软件(Ｋｕｍａｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８) 长度在 ４~３２ ｂｐ 之间ꎬ其中 １９ 个序列重复了 ２ 次、
