Page 91 - 《广西植物》2025年第3期

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 ７ １

Ａ. 维管植物质体基因组结构变异类型ꎻ Ｂ. 质体基因组结构变异在维管植物的分布及质体基因丢失历史ꎮ 箭头方向向左为获得
该基因ꎬ 向右则表示丢失该基因ꎮ
Ａ. Ｔｈｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｖａｓｃｕｌａｒ ｐｌａｎｔ ｐｌａｓｔｏｍｅｓꎻ Ｂ. Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｐｌａｓｔｏｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ａｃｒｏｓｓ ｖａｓｃｕｌａｒ ｐｌａｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ
ｈｉｓｔｏｒｙ ｏｆ ｐｌａｓｔｉｄ ｇｅｎｅ ｌｏｓｓ. Ａｒｒｏｗｓ ｐｏｉｎｔｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｌｅｆｔ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｇｅｎｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎꎬ ｗｈｉｌｅ ｔｈｏｓｅ ｐｏｉｎｔｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｇｅｎｅ ｌｏｓｓ.
图 ２ 维管植物质体基因组结构变异和质体基因丢失历史
Ｆｉｇ. ２ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｌａｓｔｏｍｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｈｉｓｔｏｒｙ ｏｆ ｐｌａｓｔｉｄ ｇｅｎｅ ｌｏｓｓ ｉｎ ｖａｓｃｕｌａｒ ｐｌａｎｔｓ

一份拷贝ꎬ从而导致 ｙｃｆ１ 基因发生倒位( Ｃｈｅｎ ｅｔ 异养到全异养的范畴ꎬ基因组特征表现出高度异
ａｌ.ꎬ ２０２４)ꎮ 质性ꎬ基因组大小从小叶刺球果( Ｋｒａｍｅｒｉａ ｅｒｅｃｔａꎬ
１.３ 异养植物质体基因组退化和基因丢失 ＯＬ８８９９２６)为 １７７ ７９７ ｂｐ 退化至质体基因完全丢
自养植物依赖质体进行光合作用产生能量ꎬ 失 ( 如 大 花 草 属ꎬ 菟 丝 子 属 下 Ｓｕｂｕｌａｔａｅ 组 )
其质体基因组的大小、结构和基因含量相对保守 (Ｍｏｌｉｎａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４ꎻ Ｗｉｃｋｅ ＆ Ｎａｕｍａｎｎꎬ ２０１８ꎻ
(Ｗｉｃｋｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１ꎻ Ｂｏｃｋ ＆ Ｋｎｏｏｐꎬ ２０１２ꎻ Ｗｉｃｋｅ Ｃａｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１ꎻ Ｂａｎｅｒｊｅｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２ꎻ Ｂａｎｅｒｊｅｅ ＆
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎮ 相比较而言ꎬ异养植物( 包括寄生 Ｓｔｅｆａｎｏｖｉｃꎬ ２０２３)(图 ３)ꎮ 半异养植物质体基因组
植物和菌根异养植物) 利用根 / 茎或菌根真菌从别 大小为 １１０ ~ １７２ ｋｂꎬ与自养植物相近ꎬ含有 １１０ ~
的植物或有机体“ 盗取” 生长发育必需的营养物 １３０ 个 基 因ꎬ 仅 部 分 基 因 假 基 因 化 或 丢 失
质ꎬ其特殊的营养方式促使质体基因组发生退化 (Ｇｏｎｃａｌｖｅｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９ꎻ Ｌｉ Ｘ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 全异
(Ｗｅｓｔｗｏｏｄ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１０)ꎮ 根据对宿主依赖程度的 养植物的质体基因组在基因组大小和基因含量上
不同ꎬ异养植物可分为半异养植物和全异养植物ꎮ 发生快速退化ꎬ基因组大小从 １００ ｋｂ 到完全丢失
半异养植物主要从寄主获得水分和无机盐等ꎬ可 (如大 花 草 属)ꎬ最 多 可 含 ５７ 个 基 因 (ＭｃＮｅａｌ ｅｔ
独立进行光合作用ꎮ 全异养植物丧失光合作用ꎬ ａｌ.ꎬ ２００７ꎻ Ｍｏｌｉｎａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４ꎻ Ｗｉｃｋｅ ＆ Ｎａｕｍａｎｎꎬ
依赖寄主获取营养物质ꎮ ２０１８ꎻ Ｃａｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 在列当科中ꎬ随着对寄主
目前ꎬ异养植物质体基因组的研究已涵盖半 依赖程度的增加ꎬ寄生植物质体基因组大小和基