Page 19 - 《广西植物》2026年第9期

９ 期 阎侃等: 老虎刺叶绿体基因组解析及其对豆科新分类系统的验证 １ ４ ５ ５

合 ＥＮＣ￣ｐｌｏｔ、中性绘图及 ＰＲ２￣ｐｌｏｔ 分析ꎬ我们进一 刺在豆科演化树中的系统位置ꎮ 本研究还筛选出
步鉴定出 １７ 个最优密码子ꎬ这些密码子均以 Ａ 或 多个适用于物种鉴定的高变 ＤＮＡ 条形码ꎬ揭示了
Ｕ 结尾ꎮ 最优密码子的分布特征显示ꎬ自然选择 ＩＲ 边界动态及其可能的进化机制ꎮ 这些发现不仅
倾向于保留那些能够提高翻译效率的密码子ꎬ从 深化了对豆科系统发育与基因组进化的认识ꎬ也
而保证光合作用相关蛋白(如 ｒｂｃＬ、ａｔｐ 家族等) 的 为该类群的物种鉴定、资源保护与可持续利用提

高效、准确翻译ꎬ进而优化细胞的整体能量代谢ꎬ 供了重要的基因组资源与理论依据ꎮ
这反映了功能需求对基因组微观进化的塑造作用

(Ｋａｗａｂｅ ＆ Ｍｉｙａｓｈｉｔａꎬ２００３ꎻＨａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２５)ꎮ
在应用层面ꎬ通用条形码(如 ｒｂｃＬ、ｍａｔＫ) 在解 参考文献:
决近缘物种亲缘关系时往往分辨率不足( 林晓霞
Ａｅｃｙｏ Ｐꎬ Ｍａｒｑｕｅｓ Ａꎬ Ｈｕｅｔｔｅｌ Ｂꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１. Ｐｌａｓｔｏｍｅ
等ꎬ２０２１ꎻ范豫杰等ꎬ２０２３)ꎮ 本研究基于核苷酸多 ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｃａｅｓａｌｐｉｎｉａ ｇｒｏｕｐ ( Ｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｅ) ａｎｄ ｉｔｓ
样性(Ｐｉ)分析ꎬ发现 ｙｃｆ１、ｔｒｎＳ－ｔｒｎＧ 等区域在云实 ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｐｈｙｌｏｇｅｎｏｍｉｃｓ ａｎｄ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｇｅｎｅｔｉｃｓ
亚科中表现出显著的高变异水平ꎮ 这与近期在其 [Ｊ]. Ｐｌａｎｔａꎬ ２５４: ２７.
他被 子 植 物 类 群 中 的 发 现 高 度 一 致: Ｙａｎ 等 Ａｚａｎｉ Ｎꎬ Ｂａｂｉｎｅａｕ Ｍꎬ Ｂａｉｌｅｙ Ｃ Ｄꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７. Ａ ｎｅｗ
(２０２２) 在 菊 科 泽 兰 属 ( Ｅｕｐａｔｏｒｉｕｍ)、 修 志 莹 等 ｓｕｂｆａｍｉｌｙ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ
(２０２４)在牡荆属(Ｖｉｔｅｘ) 以及黄扬等 (２０２５) 在秋 ｔａｘｏｎｏｍｉｃａｌｌｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｈｙｌｏｇｅｎｙ: Ｔｈｅ Ｌｅｇｕｍｅ
海棠属(Ｂｅｇｏｎｉａ)的研究中ꎬ均鉴定出 ｙｃｆ１ 是叶绿 Ｐｈｙｌｏｇｅｎｙ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ ( ＬＰＷＧ) [ Ｊ]. Ｔａｘｏｎꎬ ６６(１):
４４－７７.
体基因组中变异最丰富的区域之一ꎮ 尽管本研究
Ｂｅｉｅｒ Ｓꎬ Ｔｈｉｅｌ Ｔꎬ Ｍüｎｃｈ Ｔꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７. ＭＩＳＡ￣ｗｅｂ: ａ ｗｅｂ
未进行种群验证ꎬ但 ｙｃｆ１ 作为高分辨率条形码的
ｓｅｒｖｅｒ ｆｏｒ ｍｉｃｒｏｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ [ Ｊ ]. Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓꎬ
有效性 已 在 兰 科 ( Ｌｉ Ｈ Ｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)、 山 茶 科
３３(１６): ２５８３－２５８５.
(Ｊｉａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２２) 及广泛的被子植物类群( Ｄｏｎｇ Ｂｉ ＹＦꎬ Ｗｅｎ Ｘꎬ Ｐａｎ Ｙ Ｈꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０. Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ
ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１５)中得到证实ꎮ 本研究结果表明ꎬｙｃｆ１、 ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ＤＮＡ ｂａｒｃｏｄｉｎｇ ｉｎ ｆｏｒｅｓｔ ｔｒｅｅｓ
ｔｒｎＳ－ｔｒｎＧ 等高变区具有作为云实亚科物种鉴定候 [Ｊ]. Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｌａｎｔ Ｂｒｅｅｄｉｎｇꎬ １８(１６): ５４４４－５４５２. [毕毓
选分子标记的潜力ꎬ为后续解决该类群形态过渡 芳ꎬ 温星ꎬ 潘雁红ꎬ 等ꎬ ２０２０. 叶绿体 ＤＮＡ 条形码在林木
中的应 用 及 研 究 进 展 [ Ｊ]. 分 子 植 物 育 种ꎬ １８(１６):
物种的精准鉴定提供了重要的基因组资源ꎮ
３.４ 研究局限与展望 ５４４４－５４５２.]
本研究的局限性主要在于数据来源以叶绿体 Ｂｒｕｎｅａｕ Ａꎬ ｄｅ Ｑｕｅｉｒｏｚ Ｌ Ｐꎬ Ｒｉｎｇｅｌｂｅｒｇ Ｊ Ｊꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４.
Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｌｅｇｕｍｅ Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｓ １４. Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ
基因组为主ꎬ虽具高可靠性ꎬ但核质谱系分选不完
Ｃａｅｓａｌｐｉｎｉｏｉｄｅａｅ. Ｐａｒｔ ２: Ｈｉｇｈｅｒ￣ｌｅｖｅｌ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ [ Ｊ ].
全或历史上的杂交事件可能影响部分节点的拓扑
ＰｈｙｔｏＫｅｙｓꎬ ２４０: １－５５２.
结构解析(Ｚｈａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２１)ꎮ 未来工作应整合核
Ｃａｉ Ｒａｎｇ Ｚ Ｘꎬ Ｈｕ Ｘ Ｙꎬ Ｌｉｕ Ｙ Ｐꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２５. Ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ
基因组或转录组数据ꎬ扩大分类取样( 特别是基部 ｂｉａｓ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｉｎ
分类群)ꎬ以更全面揭示豆科早期辐射的细节ꎮ 此 Ｓｏｐｈｏｒａ ａｌｏｐｅｃｕｒｏｉｄｅｓ ( Ｆａｂａｃｅａｅ) [ Ｊ]. Ｇｕｉｈａｉａꎬ ４５ ( ７):
外ꎬ分化时间估算可结合更多可靠的化石证据进 １２９５－１３１２. [才让扎西ꎬ 胡夏宇ꎬ 刘玉萍ꎬ 等ꎬ ２０２５. 苦豆
行校准ꎬ以提升节点年龄估计的精度ꎮ 在功能机 子叶绿体基因组密码子偏好性分析及系统发育研究
制层面ꎬＩＲ 扩张等结构变异的生物学后果及其在 [Ｊ]. 广西植物ꎬ ４５(７): １２９５－１３１２.]
适应性进化中的具体作用ꎬ仍需通过基因表达与 Ｃａｉ Ｚ Ｑꎬ Ｇｕｉｓｉｎｇｅｒ Ｍꎬ Ｋｉｍ Ｈ Ｇꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００８. Ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ
ｒｅｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｓｔｉｄ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ Ｔｒｉｆｏｌｉｕｍ ｓｕｂｔｅｒｒａｎｅｕｍ
实验研究进一步验证ꎮ
(Ｆａｂａｃｅａｅ) ｉｓ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｎｕｍｅｒｏｕｓ ｒｅｐｅａｔｅｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ
３.５ 结论
ａｎｄ ｎｏｖｅｌ ＤＮＡ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎｓ [ Ｊ ]. Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
本研究首次完成了对老虎刺完整叶绿体基因
Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎꎬ ６７(６): ６９６－７０４.
组的全面解析ꎬ从系统发育、结构变异、密码子使
Ｄｏｙｌｅ Ｊ Ｊꎬ ２０１６. Ｃｈａｓｉｎｇ ｕｎｉｃｏｒｎｓ: Ｎｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｒｉｇｉｎｓ ａｎｄ ｔｈｅ
用偏好等多个维度揭示了其进化特征ꎮ 最关键的
ｐａｒａｄｏｘ ｏｆ ｎｏｖｅｌｔｙ [ Ｊ ]. Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｏｔａｎｙꎬ
是ꎬ系统发育分析从叶绿体基因组层面为豆科新 １０３(１１): １８６５－１８６８.
分类系统提供了独立而有力的支持ꎬ明确了老虎 Ｄｕｇａｓ Ｄ Ｖꎬ Ｈｅｒｎａｎｄｅｚ Ｄꎬ Ｋｏｅｎｅｎ Ｅ Ｊ Ｍꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５.