Page 106 - 《广西植物》2025年第7期
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１ ２ ９ ８ 广 西 植 物 ４５ 卷
ＯＧＤＲＡＷ(ＯｒｇａｎｅｌｌａｒＧｅｎｏｍｅＤＲＡＷꎬｈｔｔｐｓ:/ / ｃｈｌｏｒｏｂｏｘ. 择影响ꎬ即进化过程中被有利突变推动ꎻ当 Ｋａ / Ｋｓ
ｍｐｉｍｐ￣ｇｏｌｍ. ｍｐｇ. ｄｅ/ ＯＧＤｒａｗ. ｈｔｍｌ) ( Ｇｒｅｉｎｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ 值等于 １ 时ꎬ表示核苷酸的替代率与同义突变率
２０１９)绘制苦豆子的叶绿体基因组圈图ꎻ注释后将完 相等ꎬ意味着这些基因可能在 ２ 个物种间经历了
整序 列 上 传 至 ＮＣＢＩ 数 据 库 ( 序 列 登 录 号: 中性选择ꎬ即没有明显的有利或不利突变的影响ꎻ
ＯＲ１２０３７３)ꎮ 当 Ｋａ / Ｋｓ 值小于 １ 时ꎬ表示替代率显著低于同义
１.２.３ 叶绿体基因组特征及 ＳＳＲ 位点分析 采用 突变率ꎬ表明这些基因可能受到纯化选择影响ꎬ即
Ｇｅｎｅｉｏｕｓ Ｐｒｉｍｅ ２０２３.０.１ 软件(Ｋｅａｒｓｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１２) 进化过程中不利突变被淘汰(Ｙａｎｇꎬ ２００７)ꎮ
统计苦豆子叶绿体基因组总长及各分区(ＬＳＣ、ＳＳＣ １.２.６ 系统发育分析 从 ＮＣＢＩ 数据库下载云实亚
和 ＩＲｓ)的长度ꎬ同时对基因种类、数目及碱基组成 科( Ｃａｅｓａｌｐｉｎｉｏｉｄｅａｅ)、含羞草亚科( Ｍｉｍｏｓｏｉｄｅａｅ)、
进行比较和分析ꎬ明晰苦豆子的叶绿体基因组序列 蝶 形 花 亚 科 ( Ｐａｐｉｌｉｏｎｏｉｄｅａｅ ) 和 十 字 花 科
特征ꎻ 使 用 在 线 工 具 ＭＩＳＡ ( ｈｔｔｐｓ:/ / ｗｅｂｂｌａｓｔ. ｉｐｋ￣ (Ｃｒｕｃｉｆｅｒａｅ)共 １３ 个物种的转录组( 基因组) 序列
ｇａｔｅｒｓｌｅｂｅｎ.ｄｅ / ｍｉｓａ / ｉｎｄｅｘ.ｐｈｐ? ａｃｔｉｏｎ ＝ １) ( Ｔｈｉｅｌ ｅｔ 及 １２ 个物种的叶绿体基因组序列ꎬ并从转录组或
ａｌ.ꎬ ２００３ꎻ Ｂｅｉｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７) 对苦豆子叶绿体基因 基因组序列中提取单拷贝直系同源基因ꎮ 利用
组序列进行 ＳＳＲ 位点分析ꎬ将单核苷酸到六核苷酸 Ｐｈｙｌｏｓｕｉｔｅ 平 台 中 的 ＭＡＦＦＴ 软 件 ( Ｋａｔｏｈ ｅｔ ａｌ.ꎬ
重复的检测参数分别设置为 １０、６、５、３、３ 和 ３ꎮ ２００２)分别对叶绿体基因组序列及单拷贝直系同
１.２.４ 密码子偏好性分析 利用 Ｃｏｄｏｎ Ｗ１.４.２ 软 源基因序列进行多重比对ꎬ随后采用 ｔｒｉｍＡｌ 软件
件(Ｋｉｍ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)检测苦豆子叶绿体基因组中 (Ｃａｐｅｌｌａ￣Ｇｕｔｉéｒｒｅｚ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００９) 修剪比对结果ꎻ利
大于 ３００ ｂｐ 蛋白编码基因的密码子使用频率、相 用 ＭｏｄｅｌＦｉｎｄｅｒ 软件(Ｓｕｂｈａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７) 进行建树
对同义密码子使用频率( ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓ ｃｏｄｏｎ 最 佳 模 型 的 筛 选ꎻ 选 取 拟 南 芥 ( Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ
ｕｓａｇｅꎬＲＳＣＵ) 及有效密码子数( ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｔｈａｌｉａｎａ)作为外类群ꎬ运用 ＩＱ￣ＴＲＥＥ 软件( Ｎｇｕｙｅｎ
ｃｏｄｏｎｓꎬＥＮＣ) 等ꎻ 使 用 在 线 软 件 ＣＵＳＰ ( ｈｔｔｐ: / / ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５) 构 建 １２ 个 参 试 物 种 的 最 大 似 然
ｅｍｂｏｓｓ. ｔｏｕｌｏｕｓｅ. ｉｎｒａ. ｆｒ / ｃｇｉ￣ｂｉｎ / ｅｍｂｏｓｓ/ ｃｕｓｐ) 计 算 (ＭＬ) 树ꎬ 将 ｂｏｏｔｓｔｒａｐ 值 设 置 为 ５ ０００ꎻ 使 用
第一位、第二位、第三位密码子的 ＧＣ 含量和平均 ＭｒＢａｙｅｓ 软件( Ｒｏｎｑｕｉｓｔ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１２) 构建贝叶斯
值ꎬ分别用 ＧＣ１、ＧＣ２、ＧＣ３ 和 ＧＣａｌｌ 表示ꎬ并进行 (ＢＩ)树ꎬ以 ＧＴＲ ＋ Ｆ ＋ Ｇ４ 为叶绿体基因组建树的
ＥＮＣ￣ｐｌｏｔ、ＰＲ２ 偏倚( ＰＲ２￣ｂｉａｓ ｐｌｏｔ ａｎａｌｙｓｉｓ)、中性 最佳模型ꎬ以 ＪＴＴ ＋ Ｆ ＋ Ｉ ＋ Ｇ４ 为单拷贝直系同源
绘图及最优密码子分析ꎻ对苦豆子叶绿体基因的 基因建树的最佳模型ꎻ从随机树开始ꎬ设置 ２ 条独
ＥＮＣ 值进行排序ꎬ分别选取两端各 １０％的基因建 立运行的 马 尔 可 夫 链 蒙 特 卡 洛 链 ( Ｍａｒｋｏｖ Ｃｈａｉｎ
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成高低偏性库ꎬ计算二者的 ＲＳＣＵ 差值( ΔＲＳＣＵ)ꎬ Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏꎬ ＭＣＭＣ)ꎬ 同 时 运 行 ２ × １０ 代ꎬ 每
筛选 ΔＲＳＣＵ≥０.０８ 的高表达密码子ꎬ将 ＲＳＣＵ>１ １ ０００ 代 取 １ 次 样ꎬ 将 对 数 似 然 值 ( ｌｏｇ￣ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ
的高频率密码子定为苦豆子叶绿体基因组的最优 ｓｃｏｒｅｓ) 饱 和 前 的 抽 样 作 为 老 化 样 本 ( ｂｕｒｎｉｎ
密码子(洪森荣等ꎬ２０２３)ꎮ ｓａｍｐｌｅｓ)舍弃ꎬ利用剩余抽样进行一致性树构建ꎮ
１. ２. ５ Ｋａ / Ｋｓ 分 析 通 过 Ｐｈｙｌｏｓｕｉｔｅ 软 件 平 台 此 外ꎬ 采 用 Ｔｉｍｅｔｒｅｅ 在 线 软 件 ( ｈｔｔｐ: / / ｗｗｗ.
(Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０) 提取苦豆子及其近缘种砂生 ｔｉｍｅｔｒｅｅ.ｏｒｇ / )获取建树物种分支间化石记录ꎬ并以
槐和白刺花叶绿体基因组中蛋白编码基因的核苷 叶绿体基因组序列 ＭＬ 树为基础ꎬ通过 ＰＡＭＬ 软件
酸和氨基酸序列ꎬ对其进行同种基因的两两比较ꎬ 估计苦豆子的分化时间ꎮ
并构建基因列表ꎻ采用 ＰａｒａＡＴ 软件( Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ
２０１２)比对核苷酸和氨基酸序列ꎬ获得.ａｘｔ 格式文 ２ 结果与分析
件ꎻ运行 ＫａＫｓ＿Ｃａｌｃｕｌａｔｏｒ ３.０ 软件( Ｚｈａｎｇꎬ ２０２２)ꎬ
计算 ３ 个物种的 Ｋａ / Ｋｓ 值ꎬ遗传密码表使用 １１(细 ２.１ 叶绿体基因组结构特征
菌和植物质体密码)、计算方法选择 ＧＹ( ｍａｘｉｍｕｍ￣ 苦豆子叶绿体基因组全长 １５４ ３９９ ｂｐꎬ是 １ 个
ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ ｍｅｔｈｏｄｓ)ꎮ 当 Ｋａ / Ｋｓ 值大于 １ 时ꎬ表示 ２ 典型的四分体结构ꎬ包括 １ 个 ８４ ２６５ ｂｐ 的 ＬＳＣ、１
个物种之间的核苷酸替代率(非同义突变率) 显著 个 １８ １３８ ｂｐ 的 ＳＳＣ 和 １ 对 ２５ ９９８ ｂｐ 的 ＩＲｓ( 图
高于同义突变率ꎬ表明这些基因可能受到正向选 １)ꎮ 苦豆子叶绿体基因组总 ＧＣ 含量为 ３６.６％ꎬ其
