Page 103 - 《广西植物》2025年第7期

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Ｇｕｉｈａｉａ Ｊｕｌ. ２０２５ꎬ ４５(７): １２９５－１３１２

ＤＯＩ: １０.１１９３１/ ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０２４０４０３３
才让扎西ꎬ 胡夏宇ꎬ 刘玉萍ꎬ 等ꎬ ２０２５. 苦豆子叶绿体基因组密码子偏好性分析及系统发育研究 [Ｊ]. 广西植物ꎬ ４５(７):
１２９５－１３１２.
ＣＡＩ ＲＡＮＧ ＺＸꎬ ＨＵ ＸＹꎬ ＬＩＵ ＹＰꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２５. Ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ ｂｉａｓ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｉｎ Ｓｏｐｈｏｒａ
ａｌｏｐｅｃｕｒｏｉｄｅｓ (Ｆａｂａｃｅａｅ) [Ｊ]. Ｇｕｉｈａｉａꎬ ４５(７): １２９５－１３１２.

苦豆子叶绿体基因组密码子偏好性分析及系统发育研究

才让扎西 ꎬ 胡夏宇 ꎬ 刘玉萍 ꎬ 苏 旭 １ꎬ２∗ ꎬ 刘 涛 ꎬ 毛轩睿 ꎬ
１ꎬ２
１
１
１
１
徐玉洁 ꎬ 杨 萍 ꎬ 张朋辉 ꎬ 郑长远 １
１
１
１
( １. 青海师范大学 生命科学学院ꎬ 西宁 ８１０００８ꎻ ２. 青海师范大学 青海省青藏高原
生物多样性形成机制与综合利用重点实验室ꎬ 西宁 ８１０００８ )
摘 要: 为明确苦豆子(Ｓｏｐｈｏｒａ ａｌｏｐｅｃｕｒｏｉｄｅｓ)的叶绿体基因组特征及其系统发育位置ꎬ该研究利用 Ｉｌｌｕｍｉｎａ
平台对苦豆子叶绿体基因组进行测序ꎬ并通过生物信息学方法进行叶绿体基因组装、注释和特征分析ꎬ基于
叶绿体基因组和单拷贝直系同源基因分别对苦豆子进行系统发育研究及分歧时间估计ꎮ 结果表明:(１) 苦
豆子叶绿体基因组全长 １５４ ３９９ ｂｐꎬ呈典型的四分体结构ꎬＧＣ 含量 ３６.６％ꎬ编码 ８４ 个蛋白基因ꎬ３７ 个 ｔＲＮＡ
基因和 ８ 个 ｒＲＮＡ 基因ꎮ ( ２) 共检测到 ９４ 个以单核苷酸 Ａ / Ｔ 重复类型 为 主 的 简 单 重 复 序 列 ( ｓｉｍｐｌｅ
ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｒｅｐｅａｔｓꎬ ＳＳＲ)位点ꎬ主要分布于基因间隔区ꎮ (３)亮氨酸(Ｌｅｕ)是苦豆子叶绿体基因组使用频率最

高的氨基酸(１０.３９％)ꎬ相对同义密码子使用频率(ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓ ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅꎬ ＲＳＣＵ)大于 １ 且 ΔＲＳＣＵ≥
０.０８ 的密码子有 ２１ 个ꎬ均以 Ａ / Ｕ 结尾ꎬ偏好性受突变与自然选择的综合作用ꎮ (４) 选择压力分析结果显
示ꎬ苦豆子叶绿体基因组中 ｙｃｆ２ 基因受到正选择作用ꎮ (５)基于叶绿体基因组序列和利用转录组 / 基因组筛
选出的单拷贝直系同源基因序列构建的系统发育树拓扑结构并非完全相同ꎬ但结果均显示苦豆子与白刺花
(Ｓｏｐｈｏｒａ ｄａｖｉｄｉｉ)具有较近的亲缘关系ꎻ分歧时间估计结果显示ꎬ以叶绿体基因组为参考估计出的苦豆子分
化时间(８.０５ Ｍｙａ)远小于以单拷贝直系同源基因为参考(１８.２８ Ｍｙａ)ꎮ 该研究结果明晰了苦豆子的叶绿体
基因组特征ꎬ并获得了苦豆子较为合理的系统发育位置和分化时间ꎬ为后续探讨苦参属系统发育关系、遗传
多样性、种质资源筛选与利用等提供了基础数据和参考价值ꎮ
关键词: 苦豆子ꎬ 叶绿体基因组ꎬ 密码子偏好性ꎬ 系统发育ꎬ 选择压力
中图分类号: Ｑ９４９.４ 文献标识码: Ａ 文章编号: １０００￣３１４２(２０２５)０７￣１２９５￣１８

Ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ ｂｉａｓ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ

ｇｅｎｏｍｅ ｉｎ Ｓｏｐｈｏｒａ ａｌｏｐｅｃｕｒｏｉｄｅｓ (Ｆａｂａｃｅａｅ)

１ １ １ꎬ２ １ꎬ２∗ １ １
ＣＡＩ ＲＡＮＧ Ｚｈａｘｉ ꎬ ＨＵ Ｘｉａｙｕ ꎬ ＬＩＵ Ｙｕｐｉｎｇ ꎬ ＳＵ Ｘｕ ꎬ ＬＩＵ Ｔａｏ ꎬ ＭＡＯ Ｘｕａｎｒｕｉ ꎬ
１ １ １ １
ＸＵ Ｙｕｊｉｅ ꎬ ＹＡＮＧ Ｐｉｎｇ ꎬ ＺＨＡＮＧ Ｐｅｎｇｈｕｉ ꎬ ＺＨＥＮＧ Ｃｈａｎｇｙｕａｎ

收稿日期: ２０２４－１１－０７ 接受日期: ２０２５－０４－１１
基金项目: 青海省自然科学基金面上项目(２０２２￣ＺＪ￣９１３)ꎮ
第一作者: 才让扎西(２００１—)ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事高山植物系统与进化研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｃａｉｒａｎｇｚｈａｘｉ１６１９１５＠１６３.ｃｏｍꎮ
∗
通信作者: 苏旭ꎬ博士ꎬ教授ꎬ主要从事高山植物系统与进化研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｘｕｓｕ８５２７９７２＠１２６.ｃｏｍꎮ