Page 6 - 广西植物2024年1期

２ 广 西 植 物 ４４ 卷
( １. Ｘｉｓｈｕａｎｇｂａｎｎａ Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｂｏｔａｎｉｃａｌ Ｇａｒｄｅｎꎬ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｍｅｎｇｌａ ６６６３０３ꎬ Ｙｕｎｎａｎꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ
ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４９ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ３. Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌａｎｄｓｃａｐｅ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅꎬ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２２４ꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｐａｐｈｉｏｐｅｄｉｌｕｍ ｐａｒｉｓｈｉｉ ｉｓ ａ ｒａｒｅ ａｎｄ ｅｎｄａｎｇｅｒｅｄ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗｉｔｈ ｆｅｗ ｌｏｃａｌｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｆｒａｇｍｅｎｔｅｄ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｆｏｕｎｄ
ｉｎ Ｃｈｉｎａꎬ Ｍｙａｎｍａｒꎬ Ｔｈａｉｌａｎｄ ａｎｄ Ｌａｏｓ. Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｈａｎｇｅｓ ａｎｄ ｏｖｅｒ￣ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ ｈａｖｅ ｌｅｄ ｔｏ ａ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｉｔｓ ｗｉｌｄ
ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ. Ｉｔ ｉｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｏ ｐｒｏｔｅｃｔ ｅｎｄａｎｇｅｒｅｄ ｓｐｅｃｉｅｓ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｓｉｎｃｅ ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ
ａｄａｐｔ ａｎｄ ｓｕｒｖｉｖｅ. Ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｌｉｔｔｌｅ ｉｓ ｋｎｏｗｎ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｐｅｃｉｅｓ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ａｉｍｓ ｔｏ ｄｅｔｅｃｔ
ｉｎｔｒａｓｐｅｃｉｆｉｃ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ ｇｅｎｅｔｉｃ ｍａｒｋｅｒｓ ｏｆ Ｐ. ｐａｒｉｓｈｉｉ. Ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ ｆｏｕｒ
ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ ｏｆ ｗｉｌｄ Ｐ. ｐａｒｉｓｈｉｉ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇꎬ ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ ａｎｄ ａｎｎｏｔａｔｉｎｇꎬ ｔｈｅｎ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ
ｇｅｎｏｍｉｃ ｄａｔａ ｏｆ ｔｗｏ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｆｒｏｍ ＧｅｎＢａｎｋ ｔｏ ｄｅｔｅｃｔ ｔｈｅ ｉｎｔｒａｓｐｅｃｉｆｉｃ ｖａｒｉａｔｉｏｎ. Ｆｕｒｔｈｅｒꎬ ｓｉｍｐｌｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ
ｒｅｐｅａｔｓ (ＳＳＲｓ)ꎬ ｓｉｎｇｌｅ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍｓ (ＳＮＰｓ)ꎬ ａｎｄ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｄｅｌｅｔｉｏｎｓ (ＩｎＤｅｌｓ) ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ. Ｔｈｅ
ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｎｅｗ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅｓ ｗｅｒｅ ｑｕａｄｒｉｐａｒｔｉｔｅꎬ ｗｉｔｈ ａ ｌｅｎｇｔｈ ｂｅｔｗｅｅｎ
１５４ ４０３ ｂｐ ａｎｄ １５４ ８０９ ｂｐꎬ ｗｉｔｈ １２９ ｇｅｎｅｓ (７８ ｐｒｏｔｅｉｎ ｃｏｄｉｎｇ ｇｅｎｅｓꎬ ３９ ｔＲＮＡｓꎬ ８ ｒＲＮＡｓ ａｎｄ ｆｏｕｒ ｐｓｅｕｄｏｇｅｎｅｓ). (２)
Ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｓｉｘ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓꎬ １０３ － １０７ ＳＳＲ ｌｏｃｉ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ ｓｉｘ
ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ ｏｆ Ｐ. ｐａｒｉｓｈｉｉꎬ ａｎｄ ２１ ＳＳＲｓ ｗｅｒｅ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ. Ａｎｄ ６０ ｌｏｎｇ ｒｅｐｅａｔｓ ｗｅｒｅ ｆｏｕｎｄꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ １７－２１ ｆｏｒｗａｒｄ
ｒｅｐｅａｔｓꎬ １８－２９ ｒｅｖｅｒｓｅ ｒｅｐｅａｔｓꎬ ９－１６ ｐａｌｉｎｄｒｏｍｉｃ ｒｅｐｅａｔｓꎬ ａｎｄ ４－９ ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ ｒｅｐｅａｔｓ. (３) Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎꎬ ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ １０
ＳＮＰｓ ａｎｄ ６０ ＩｎＤｅｌｓ ｗｅｒｅ ｕｎｃｏｖｅｒｅｄ ａｃｒｏｓｓ ｔｈｅ ｐｌａｓｔｏｍｅ. Ｔｈｒｅｅ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｎ￣ｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓ ｍｕｔａｔｉｏｎｓ ｃａｕｓｅｄ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ
ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｄｏｍａｉｎｓ. １９ ＩｎＤｅｌｓ ｍｉｇｈｔ ｂｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｆｏｒ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ＤＮＡ ｍａｒｋｅｒｓ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ
ｉｎｔｒａｓｐｅｃｉｆｉｃ ｖａｒｉａｔｉｏｎ. (４) Ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ (Ｐ ) ｗａｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｒａｎｇｉｎｇ ｆｒｏｍ ０－０.００６ ３２ ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇ
ｉ
ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｗｉｔｈ ｌｏｗ ｖａｒｉａｔｉｏｎ. Ｈｙｐｅｒ￣ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ ｒｅｇｉｏｎｓꎬ ｅ.ｇ. ｉｎｔｅｒｇｅｎｉｃ ｓｐａｃｅｒｓ ｒｐｓ３－ｒｐｌ２２ꎬ ｔｒｎＬ￣ＵＡＣ－ｒｐｌ３２ꎬ ｒｐｏＢ－
ｔｒｎＣ￣ＧＣＡ ａｎｄ ｙｃｆ４ ｇｅｎｅ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ａｓ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｂａｒｃｏｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎｓ. (５) Ｔｈｅ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ
ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｔｈｒｅｅ ｌｉｎｅａｇｅｓ ｉｎ Ｐａｐｈｉｏｐｅｄｉｌｕｍꎬ ａｎｄ ｓｉｘ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ ｏｆ Ｐ. ｐａｒｉｓｈｉｉ ｆｏｒｍ ａ
ｍｏｎｏｐｈｙｌｅｔｉｃ ｇｒｏｕｐ. ＳＳＲｓꎬ ｌｏｎｇ ｒｅｐｅａｔｓꎬ ＩｎＤｅｌｓꎬ ＳＮＰｓ ａｎｄ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｓｈｏｗｅｄ ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｉｎｔｒａｓｐｅｃｉｆｉｃ ｇｅｎｅｔｉｃ
ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｉｎ Ｐ. ｐａｒｉｓｈｉｉ. Ｔｈｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｍａｒｋｅｒｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｈｅｒｅ ｗｉｌｌ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅ ｔｏ ｆｕｒｔｈｅｒ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ ｓｔｕｄｉｅｓ ａｎｄ
ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐ. ｐａｒｉｓｈｉｉ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅꎬ Ｐａｐｈｉｏｐｅｄｉｌｕｍ ｐａｒｉｓｈｉｉꎬ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅꎬ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ ＤＮＡ ｍａｒｋｅｒｓꎬ
ＩｎＤｅｌｓꎬ ＳＳＲｓ

遗传多样性代表着物种适应环境和生存发展 ２０１１)ꎮ 叶绿体基因组虽然较小ꎬ但包含有大量遗
的能力ꎬ保存珍稀濒危物种的遗传多样性是物种 传信息ꎬ在核苷酸序列水平和结构重排上呈现出
保护的重要目标 ( Ｇｕｅｒｒａｎｔ ＆ Ｐａｖｌｉｋꎬ １９９８ꎻ 黄宏 进化与保守性ꎬ编码区和非编码区有不同进化速
文ꎬ ２０１８)ꎮ 叶绿体是植物细胞内进行光合固碳 率ꎬ在分子水平上有明显差异ꎬ可用于区分种间关
和胁迫应答的重要半自主遗传细胞器ꎬ植物叶绿 系、评估种间变异性等ꎬ被广泛用于群体遗传多样
体基因组为环状 ＤＮＡ 分子ꎬ单亲遗传ꎬ基因组大 性、系统演化等研究领域 ( Ｗｏｌｆｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９８７ꎻ 张
小为 １０７ ~ ２１８ ｋｂꎬ基因结构和组成稳定 ( 张韵洁 韵洁和李德铢ꎬ ２０１１ꎻ Ｈｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９ꎻ 黎若竹等ꎬ
和李德铢ꎬ ２０１１ꎻ Ｉｖａｎｏｖａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ 叶绿体基 ２０２２)ꎮ 近年来ꎬ利用种内不同个体叶绿体基因组
因组通常为四分体结构ꎬ包括两个反向重复序列 的种内变异ꎬ为物种进化研究、种质资源利用以及

( ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｒｅｐｅａｔꎬ ＩＲ)、 一 个 大 单 拷 贝 区 ( ｌａｒｇｅ 濒危植物 保 护 提 供 了 基 础 遗 传 信 息 ( Ｉｓｈｉｚｕｋａ ｅｔ
ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｐｙ ｒｅｇｉｏｎꎬ ＬＳＣ) 和一个小单拷贝区 (ｓｍａｌｌ ａｌ.ꎬ ２０１７ꎻ Ｍｕｒａｇｕｒｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０ꎻ Ｚｈａｎｇ ＲＳ ｅｔ ａｌ.ꎬ
ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｐｙ ｒｅｇｉｏｎꎬ ＳＳＣ) (Ｗｏｌｆｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９８７ꎻ 田欣 ２０２０)ꎮ
和李德铢ꎬ ２００２ꎻ Ｊａｎｓｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００５ꎻ 张韵洁和李 兜 兰 属 ( Ｐａｐｈｉｏｐｅｄｉｌｕｍ ) 为 兰 科 ( Ｏｒｃｈｉ￣
德铢ꎬ ２０１１ꎻ Ｈｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎮ 叶绿体基因组编 ｄａｃｅａｅ) 杓 兰 亚 科 ( ｓｕｂｆａｍｉｌｙ Ｃｙｐｒｉｐｅｄｉｏｉｄｅａｅ) 植
码 １１０ ~ １３０ 个基因ꎬ主要包括光合作用相关和叶 物ꎬ有 ８０ 余种ꎬ主要分布于亚洲至太平洋岛屿的
绿体基因表达相关的基因等 ( 张韵洁和李德铢ꎬ 热带亚热带地区的石灰岩山地 ( Ｃｒｉｂｂꎬ １９９８ꎻ 刘