Page 173 - 《广西植物》2026年第3期

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Ｇｕｉｈａｉａ Ｍａｒ. ２０２６ꎬ ４６(３): ５４９－５６２

ＤＯＩ: １０.１１９３１/ ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０２５０３００３
王飞ꎬ 王必海ꎬ 段见阳ꎬ 等ꎬ ２０２６. 花椒主要栽培种叶绿体基因组比较及密码子使用偏好分析 [Ｊ]. 广西植物ꎬ ４６(３):
５４９－５６２.
ＷＡＮＧ Ｆꎬ ＷＡＮＧ Ｂ Ｈꎬ ＤＵＡＮ Ｊ Ｙꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２６. Ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ ｂｉａｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍａｊｏｒ
ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ Ｚａｎｔｈｏｘｙｌｕｍ ｓｐｅｃｉｅｓ [Ｊ]. Ｇｕｉｈａｉａꎬ ４６(３): ５４９－５６２.

花椒主要栽培种叶绿体基因组比较及

密码子使用偏好分析

１
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王 飞 ꎬ 王必海 ꎬ 段见阳 ꎬ 周源洁 ꎬ 阮长明 ꎬ
１
１
刘镒娴 ꎬ 陈建雄 ꎬ 杜春花 ꎬ 陆 斌 ２∗
２
１
１
( １. 凉山彝族自治州林业草原科学研究院ꎬ 四川 凉山 ６１５０００ꎻ ２. 云南省林业和草原科学研究院ꎬ 昆明 ６５０２０４ )
摘 要: 花椒(Ｚａｎｔｈｏｘｙｌｕｍ ｂｕｎｇｅａｎｕｍ)和竹叶花椒(Ｚ. ａｒｍａｔｕｍ)均是重要的木本油料和香料树种ꎬ在我国
栽培范围广、种植面积大ꎮ 为明确这 ２ 种花椒属植物叶绿体基因组特征ꎬ基于现已公布的序列信息ꎬ利用生
物信息学方法分析叶绿体基因组结构、基因功能、序列特点及其密码子使用偏好性ꎬ并通过比较基因组学解
析序列变异情况ꎬ筛选高变区构建系统发育树ꎮ 结果表明:(１)２ 种花椒属植物叶绿体基因组结构具有较高
的一致性ꎬ各类编码基因数目基本相同ꎬ基因功能类别相似ꎮ (２)在花椒和竹叶花椒叶绿体基因组序列中检
测出多个分散重复和串联重复ꎬ并分别筛选出 ９５ 个和 ９８ 个 ＳＳＲｓ 位点ꎬ并且约 ７９％都是以 Ａ / Ｔ 为基序的单
核苷酸重复ꎮ (３)花椒和竹叶花椒叶绿体基因组密码子 ＧＣ 含量均小于 ４０％、有效密码子数(ＥＮＣ)均值为
ａｌｌ
４８.５％ꎬ表明其密码子整体偏好使用 Ａ / Ｔ 碱基ꎬ偏好性较弱且受自然选择的影响较大ꎻ筛选出的 １１ 个最优
密码子均是以 Ａ / Ｕ 结尾ꎬ其中 ＵＡＵ 是两者共有最优密码子ꎮ (４)以花椒叶绿体基因组作为参照ꎬ在竹叶花

椒叶绿体基因组编码区共检测到 １３０ 个 ＳＮＰꎬ其中 ｙｃｆ１ 基因有 ２４ 个 ＳＮＰ 变异位点ꎬ占总变异位点的１８.５％ꎻ
同时ꎬ在 ８ 个编码基因内含子区共检测到 １４ 个 ｉｎｄｅｌ 位点ꎻ以 Ｐ >０.０１０ 为标准筛选出 ３ 个高变区ꎬ分别为
ｉ
ｒｐｏＢ－ｔｒｎＣ￣ＧＣＡ－ｐｅｔＮ、ｔｒｎＨ￣ＧＵＧ－ｐｓｂＡ 和 ｙｃｆ１ꎬ其中基因间隔区 ｒｐｏＢ－ｔｒｎＣ￣ＧＣＡ－ｐｅｔＮ 的变异程度最高ꎮ (５)基
于高变区序列构建的系统发育树以 ９５％以上的支持率将花椒属下的 ６ 个种及品种进行了准确归类划分ꎮ
花椒主要栽培种叶绿体基因组的结构、数目和功能相似性较高ꎬ重复序列与 ＳＳＲ 位点丰富ꎬ其密码子具有较
明显的 Ａ / Ｔ 偏好性ꎻ序列高变区集中分布在少数编码基因上和几个特定基因间隔区内ꎬ并且在花椒属内具
有较高特异性ꎮ 该研究为花椒栽培种的分子标记开发、资源分类鉴定及其遗传演化机制研究提供了理论
依据ꎮ
关键词: 花椒ꎬ 竹叶花椒ꎬ 叶绿体基因组ꎬ 序列变异ꎬ 密码子偏好性
中图分类号: Ｑ９４３ 文献标识码: Ａ 文章编号: １０００￣３１４２(２０２６)０３￣０５４９￣１４

Ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ ｂｉａｓ

ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍａｊｏｒ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ Ｚａｎｔｈｏｘｙｌｕｍ ｓｐｅｃｉｅｓ

收稿日期: ２０２５－０６－１１ 接受日期: ２０２５－０８－２５
基金项目: 中央财政林业科技推广示范项目(云 [２０２４]ＴＧ１４)ꎻ 凉山州农业科技项目(ＬＳＮＹ２０２４０１５)ꎮ
第一作者: 王飞(１９９６—)ꎬ硕士ꎬ研究实习员ꎬ研究方向为林木遗传育种ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｗｆ９６１１１３＠１６３.ｃｏｍꎮ
∗
通信作者: 陆斌ꎬ二级研究员ꎬ研究方向为经济林育种与栽培ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｋｍｌｕｂｉｎ＠ １６３.ｃｏｍꎮ