Page 103 - 《广西植物》2025年第4期

４ 期 行冰楠等: 不同来源广藿香叶绿体基因组研究 ７ １ ７

ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ Ｐ. ｃａｂｌｉｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｏｒｉｇｉｎｓꎬ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｕｓｅｄ ｔｈｅ ＤＮＢＳｅｑ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｔｏ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ Ｐ. ｃａｂｌｉｎꎬ ｕｓｅｄ ＧｅｔＯｒｇａｎｅｌｌｅ
ｔｏ ａｓｓｅｍｂｌｅ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅꎬ ａｎｎｏｔａｔｅｄ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｏｎ ｔｈｅ ＣＰＧＡＶＡＳ２ ｗｅｂｓｉｔｅꎬ ａｎｄ
ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬ ＩＲ/ ＳＣ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎꎬ ｇｅｎｏｍｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ ｃｏｌｌｉｎｅａｒｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓꎬ
ｓｉｍｐｌｅ ｒｅｐｅａｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｓｐｅｒｓｅｄ ｒｅｐｅａｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓꎬ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｕｓａｇｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓ
ｃｏｄｏｎｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ ｆｕｌｌ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅｓ ｏｆ ２０ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｏｒｉｇｉｎｓ ｏｆ Ｐ. ｃａｂｌｉｎ
ｗａｓ １５２ ４６１－１５２ ５１０ ｂｐꎬ ａｎｄ １３２ ｇｅｎｅｓ ｗｅｒｅ ａｎｎｏｔａｔｅｄꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ８７ ＣＤＳｓꎬ ３７ ｔＲＮＡ ｇｅｎｅｓ ａｎｄ ８ ｒＲＮＡ ｇｅｎｅｓ. (２)
Ｔｈｅ ｍＶＩＳＴＡ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ａｔｐＦꎬ ａｔｐＦ－ａｔｐＨꎬ ｒｐｓ１６－ｔｒｎＱ￣ＵＵＧꎬ ｒｐｏＢ－ｔｒｎＣ￣ＧＣＡꎬ ａｃｃＤꎬ ｐｓａＩ－ｙｃｆ４ꎬ ｐｅｔＡ－
ｐｓｂＪꎬ ｒｐｌ１６ꎬ ａｎｄ ｒｐｓ１５－ｙｃｆ１ ｗｅｒｅ ｈｙｐｅｒｖａｒｉａｂｌｅ ｒｅｇｉｏｎｓ. (３) Ｔｈｅ ｓｉｔｅｓ ｗｉｔｈ ｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ０.００２ ｗｅｒｅ
ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒｎＭ￣ＣＡＵ－ａｔｐＢ ｉｎｔｅｒｖａｌꎬ ｙｃｆ４ꎬ ｒｐｌ３２ꎬ ａｎｄ ｒｐｌ３２－ｔｒｎＬ￣ＵＡＣ ｉｎｔｅｒｖａｌ. (４) Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ６４ ｃｏｄｏｎｓ ｅｎｃｏｄｉｎｇ
２０ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ３３ ｈｉｇｈｌｙ ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ ｃｏｄｏｎｓꎬ ａｍｏｎｇ ｗｈｉｃｈ ｃｏｄｏｎｓ ｅｎｄｉｎｇ ｉｎ Ａ/ Ｕ ａｃｃｏｕｎｔｅｄ
ｆｏｒ ｔｈｅ ｍａｊｏｒｉｔｙ. (５) Ａｎｄ ７４－７６ ＳＳＲｓꎬ １５－１８ ｐａｌｉｎｄｒｏｍｅ ｒｅｐｅａｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓꎬ ａｎｄ １２－１７ ｆｏｒｗａｒｄ ｒｅｐｅａｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｗｅｒｅ
ｄｅｔｅｃｔｅｄ. (６) Ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｓｔａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｏｎｌｙ ＧＳＹ＿ＭＬＸＹ ｈａｄ ａ ｄｉｓｔａｎｔ ｇｅｎｅｔｉｃ
ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｗｉｔｈ ｏｔｈｅｒ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｔｙｐｅｓ. Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙꎬ ｔｈｅ ｇｅｎｏｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｉｔｅｓ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｓ
ｆｒｏｍ ２０ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｏｕｒｃｅｓ ｏｆ Ｐ. ｃａｂｌｉｎ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄꎬ ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｂａｓｉｃ ｄａｔａ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｍａｒｋｅｒｓ
ａｎｄ ｔｈｅ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｏｆ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｐｏｇｏｓｔｅｍｏｎ ｃａｂｌｉｎꎬ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅꎬ ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅꎬ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓ ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ

广藿香(Ｐｏｇｏｓｔｅｍｏｎ ｃａｂｌｉｎ) 为唇形科刺蕊草属 内的自主遗传信息ꎬ并且近年来凭借其特性成为
植物ꎬ以干燥地上部分入药ꎬ其功效为芳香化浊、开 揭示植物进化和系统发育关系的强大工具ꎮ 其基
胃止呕、发表解暑(国家药典委员会ꎬ２０２０)ꎬ广泛应 因组的特点在于结构简单、分子量小、拷贝数众多
用在医药、食品和化妆品加工业等方面ꎬ具有较高 以及 基 因 种 类 的 保 守 性 ( Ｄｏｂｒｏｇｏｊｓｋｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ
的经济价值ꎬ亦是新型冠状病毒肺炎防疫中的重要 ２０２０)ꎮ 目前ꎬ叶绿体基因组研究已经应用于安息
中药(李浩等ꎬ２０２１)ꎮ 广藿香ꎬ这种具有独特香气 香 属 ( Ｓｏｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)、 苍 术 属 ( Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ
的植物ꎬ根据其化学成分可划分为两大类别ꎬ即广 ２０２１)和桃金娘目(Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)等多种药用
藿香酮型和广藿香醇型ꎮ 广州和肇庆地区所产出 植物的系统发育学和优良品种选育ꎬ并且相对于
的广藿香ꎬ因其独特的香气ꎬ被称为“ 牌香” 或“ 肇 传统 ＤＮＡ 条形码短片段ꎬ叶绿体全基因组具备更
香”ꎮ 广东湛江地区的吴川、遂溪、雷州ꎬ以及海南 为丰富的变异位点ꎬ在种间水平上提供了更高的
省的万宁等地生产的广藿香ꎬ人们习惯地称之为 分辨率ꎬ因此鉴定效率更高ꎮ 这使得叶绿体基因
“琼香”ꎬ抑或“南香”ꎮ 传统上ꎬ酮型广藿香作为药 组在分子标记、近缘物种辨识等领域中展现出巨
用ꎬ而醇型广藿香主要用于提取挥发油(罗集鹏等ꎬ 大的潜力和应用价值ꎮ
２００５)ꎬ但广藿香培植过程中存在引种混乱、种质不 本研究借助二代测序技术ꎬ获得 ２０ 个不同来源
清等问题(顾艳等ꎬ２０２２)ꎬ影响其药材的质量ꎮ 吴 的广藿香叶绿体全基因组数据ꎬ对这些广藿香叶绿
文如等(２０１９)通过广藿香及其混伪品藿香等 ＩＴＳ 序 体基因组进行组装、注释并绘制与其相关的基因组
列的差异ꎬ实现了广藿香特异性 ＰＣＲ 鉴别ꎮ Ｈｅ 等 图谱ꎬ进行基本结构特征分析、ＩＲ/ ＳＣ 的边界比较、
(２０１４)采用 ｒｂｃＬ、ｐｓｂＡ－ｔｒｎＨ 等序列作为 ＤＮＡ 条形 基因组比较及共线性分析、简单重复序列及散在重
码对广藿香化学型进行了鉴定ꎬ但未达到准确区分 复序列、多样性分析、同义密码子相对使用度分析、
的效果ꎮ 传统的 ＤＮＡ 条形码短片段可实现特定物 遗传距离和系统发育分析ꎬ拟探讨以下问题:(１)不
种的种间鉴定ꎬ但在同一物种的种内差异研究中表 同来源的广藿香叶绿体基因组序列有何特征ꎻ(２)
现不佳ꎮ 为探究广藿香种质的差异ꎬ筛选优良种 ２０ 个不同来源广藿香之间有何差异ꎻ(３)２０ 个不同
质ꎬ以保障临床用药的安全有效ꎬ对不同来源广藿 来源广藿香之间的亲缘关系如何ꎮ 以期揭示不同
香的叶绿体基因组进行研究ꎮ 来源广藿香叶绿体基因组的差异ꎬ为其分子标记的
叶绿体作为一种独特的细胞器ꎬ承载着细胞 开发及优良种质筛选提供基础资料ꎮ