Page 89 - 《广西植物》2025年第3期
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３ 期 陈丽琼等: 维管植物质体基因组多样性及其获取与应用研究进展 ４ ６ ９
表 １ 维管植物的质体基因组特征表
Ｔａｂｌｅ １ Ｇｅｎｅｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｖａｓｃｕｌａｒ ｐｌａｎｔ ｐｌａｓｔｏｍｅｓ
石松类植物 蕨类植物 裸子植物 被子植物
Ｌｙｃｏｐｈｙｔｅｓ Ｐｔｅｒｉｄｏｐｈｙｔｅ Ｇｙｍｎｏｓｐｅｒｍ Ａｎｇｉｏｓｐｅｒｍ
项目
Ｉｔｅｍ 翠云草 卷柏 桫椤 木贼 松叶蕨 银杏 小叶买麻藤 雪松 三瓣木兰 欧洲 烟草
Ｓｅｌａｇｉｎｅｌｌａ Ｓｅｌａｇｉｎｅｌｌａ Ａｌｓｏｐｈｉｌａ Ｅｑｕｉｓｅｔｕｍ Ｐｓｉｌｏｔｕｍ Ｇｉｎｋｇｏ Ｇｎｅｔｕｍ Ｃｅｄｒｕｓ Ｍａｇｎｏｌｉａ Ｐｅｌａｒｇｏｎｉｕｍ 菟丝子 Ｎｉｃｏｔｉａｎａ
Ｃｕｓｃｕｔａ
ｔｒａｎｓｖａａｌｅｎｓｅ
ｕｎｃｉｎａｔａ ｔａｍａｒｉｓｃｉｎａ ｓｐｉｎｕｌｏｓａ ｈｙｅｍａｌｅ ｎｕｄｕｍ ｂｉｌｏｂａ ｐａｒｖｉｆｏｌｉｕｍ ｄｅｏｄａｒａ ｔｒｉｐｅｔａｌａ ｔａｂａｃｕｍ
ｅｕｒｏｐａｅａ
质体基因组大小 １４４ １７０ １２６ ３９９ １５６ ６６１ １３１ ７６０ １３８ ９０９ １５７ ００２ １１４ ９１４ １１９ ２９９ １６０ ０３７ ２４２ ５７５ ９７ ６９３ １５５ ９４３
Ｐｌａｓｔｏｍｅ ｓｉｚｅ (ｂｐ)
ＩＲ 长度 １２ ７８９ １２ ８３１ ２４ ３６５ １０ ０９３ １８ ９５３ １７ ７３３ １１ ００９ ４７２ ２６ ５７２ ８７ ７２４ ＮＡ ２５ ３４３
ＩＲｓ ｌｅｎｇｔｈ (ｂｐ)
ＬＳＣ 长度 ７７ ７０６ ５３ １７０ ８６ ３０８ ９２ ５８０ ８４ ６７４ ９ ２７０ ８２ ３２１ ６５ ０５２ ８３ １４０ ６０ ３７４ ＮＡ ８６ ６８６
ＬＳＣ ｌｅｎｇｔｈ (ｂｐ)
ＳＳＣ 长度 ４０ ８８６ ４７ ５６７ ２１ ６２３ １８ ９９４ １６ ３２９ ２２ ２６７ １０ ５７５ ５３ ７７５ ２３ ７５３ ６ ７５３ ＮＡ １８ ５７１
ＳＳＣ ｌｅｎｇｔｈ (ｂｐ)
ＧＣ 含量 ５４.８ ５４.０ ４０.４ ３３.７ ３６.０ ３９.６ ３８.２ ３９.１ ３９.３ ３９.９ ３５.２ ３７.８
ＧＣ ｃｏｎｔｅｎｔ (％)
ＩＲ 区 ＧＣ 含量 ５７.５ ５５.２ ４３.０ ４６.７ ４４.０ ４４.６ ３４.２ ３８.３ ４３.２ ４.６ ＮＡ ４３.２
ＧＣ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ＩＲｓ (％)
ＬＳＣ 区 ＧＣ 含量 ５４.３ ５３.４ ３９.６ ３１.５ ３３.６ ３８.５ ５７.５ ３７.６ ３７.９ ３８.５ ＮＡ ３５.９
ＧＣ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ＬＳＣ (％)
ＳＳＣ 区 ＧＣ 含量 ５４.３ ５４.０ ３７.９ ３１.１ ３０.０ ３６.２ ８.３ ３９.６ ３４.４ ３４.０ ＮＡ ３２.１
ＧＣ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ＳＳＣ (％)
独特基因含量 ９３ ６８ １１７ １２１ １１８ １２２ １０３ １１０ １１５ １２３ ９６ １１２
Ｕｎｉｑｕｅ ｇｅｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔ
编码基因含量 ７７ ５８ ８５ ８４ ８１ ８４ ６５ ６２ ８１ ８５ ６５ ７８
ＣＤＳ ｇｅｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔ
ｔＲＮＡ 含量 １２ ６ ２８ ３３ ３３ ３４ ３４ ３４ ３０ ３３ ２７ ３０
ｔＲＮＡ ｃｏｎｔｅｎｔ
ｒＲＮＡ 含量 ４ ４ ４ ４ ４ ４ ４ ４ ４ ４ ４ ４
ｒＲＮＡ ｃｏｎｔｅｎｔ
质体基因组 四分体 直接重复 四分体 四分体 四分体 四分体 四分体 四分体 四分体 四分体 三分体 四分体
结构类型 Ｃａｎｏｎｉｃａｌ Ｄｉｒｅｃｔ Ｃａｎｏｎｉｃａｌ Ｃａｎｏｎｉｃａｌ Ｃａｎｏｎｉｃａｌ Ｃａｎｏｎｉｃａｌ Ｃａｎｏｎｉｃａｌ Ｃａｎｏｎｉｃａｌ Ｃａｎｏｎｉｃａｌ Ｃａｎｏｎｉｃａｌ ＩＲ ｌｏｓｓ Ｃａｎｏｎｉｃａｌ
Ｐｌａｓｔｏｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ＩＲ ｒｅｐｅａｔｓ ＩＲ ＩＲ ＩＲ ＩＲ ＩＲ ＩＲ ＩＲ ＩＲ ＩＲ
ｔｙｐｅ (ＤＲ)
ＮＣＢＩ 的序列号 ＡＢ１９７０３５ ＭＫ４６０５９７ ＦＪ５５６５８１ ＫＣ１１７１７ ＫＣ１１７１７９ ＫＰ０９９６４８ ＡＰ００９５６９ ＡＢ４８００４３ ＫＪ４０８５７４ ＫＭ５２７９００ ＯＲ７７０９９９ ＮＣ００１８７９
Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ
ｏｆ ＮＣＢＩ
维管植物的质体基因组 ＩＲ 区的基因含量虽 因 组 的 大 小 与 基 因 数 量ꎮ 例 如ꎬ Ｐｅｌａｒｇｏｎｉｕｍ
然比较保守ꎬ但在一些类群中也存在差异ꎮ 保守 ｔｒａｎｓｖａａｌｅｎｓｅ(天竺葵属和牻牛儿苗科ꎬＫＭ５２７９００)
的 ＩＲ 区 通 常 包 含 ４ 个 ｒＲＮＡ ( ４. ５Ｓ、 ５Ｓ、 １６Ｓ 和 的质体基因组大小为 ２４２ ５７５ ｂｐ、基因含量为 １８３
２３Ｓ)和 ５ 个 ｔＲＮＡ 基因( ｔｒｎＡ￣ＵＧＣ、ｔｒｎＩ￣ＧＡＵ、ｔｒｎＮ￣ 个ꎬＩＲ 区已扩张至８７ ７２４ ｂｐ( 序列占比 ７２.３３％ꎬ
ＧＵＵ、ｔｒｎＲ￣ＡＣＧ 和 ｔｒｎＶ￣ＧＡＣ)ꎬ以及 ５ 个编码基因 含 ６３ 个基因)(Ｒｕｈｌｍａｎ ＆ Ｊａｎｓｅｎꎬ ２０１８)(图 ２ꎬ表
(ｒｐｌ２、ｒｐｌ２３、ｒｐｓ７、部 分 ｒｐｓ１２ 和 ｙｃｆ２) ( Ｚｈｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ １)ꎮ ＩＲ 区扩张广泛存在于维管植物不同支系中ꎬ
２０１６)ꎮ 在维管植物演化历史上ꎬＩＲ 区经历了无数 如松叶蕨科( Ｐｓｉｌｏｔａｃｅａｅ)、麻黄属( Ｅｐｈｅｄｒａ)、马先
次小的变异和至少 ２ 次独立的大规模扩张:一次 蒿属(Ｐｅｄｉｃｕｌａｒｉｓ)等(Ｚｈｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６ꎻ Ｌｉ Ｘ ｅｔ ａｌ.ꎬ
是裸子植物祖先 ＩＲ 区扩张使得 ｒｐｓ１２、ｒｐｓ７、ｎｄｈＢ、 ２０２１ꎻ Ｄｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 同样ꎬＩＲ 的收缩也出现
ｔｒｎＬ￣ＣＡＡ 和 ｙｃｆ２ 基因转移到 ＩＲ 区内ꎻ另一次则是 在多个类群中ꎬ如柳杉(Ｃｒｙｐｔｏｍｅｒｉａ ｊａｐｏｎｉｃａ)、松科
被子植物祖先再次扩张将 ｔｒｎＩ￣ＧＡＵ、ｒｐｌ２３ 和 ｒｐｌ２ (Ｐｉｎａｃｅａｅ)和广义柏类等(Ｗｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１ꎻ Ｚｈｕ ｅｔ
基因移入 ＩＲ 区内( Ｚｈｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎮ ＩＲ 区的扩 ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎮ ＩＲ 区的完全丢失是 ＩＲ 收缩的极端情
张使得个别基因拥有 ２ 份拷贝ꎬ从而影响质体基 况ꎬ松科和广义柏科以及被子植物 ８ 个分支( 豆科
