Page 24 - 《广西植物》2026年第9期

１ ４ ６ ０ 广 西 植 物 ４６ 卷
ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｐｈｙｌｏｇｅｏｇｒａｐｈｙ ａｎｄ ｏｒｇａｎｅｌｌａｒ ｇｅｎｏｍｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ. Ｐｉｃｅａ ｌｉｋｉａｎｇｅｎｓｉｓꎬ ａ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ
ｇｅｎｕｓ Ｐｉｃｅａ ｏｆ Ｐｉｎａｃｅａｅ ｆａｍｉｌｙꎬ ｉｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｒａｐｉｄ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｈｉｇｈ￣ｑｕａｌｉｔｙ ｔｉｍｂｅｒ. Ｉｔ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ａｓ ａｎ
ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｔｉｍｂｅｒ ａｎｄ ｒｅｆｏｒｅｓｔａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｅｓꎬ ｈｏｌｄｉｎｇ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｖａｌｕｅ. Ｔｏ ｄａｔｅꎬ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅ
ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｐ. ｌｉｋｉａｎｇｅｎｓｉｓ ｈａｓ ｎｏｔ ｂｅｅｎ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ. Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙꎬ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ
ｏｆ Ｐ. ｌｉｋｉａｎｇｅｎｓｉｓ ｗａｓ ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ ｕｓｉｎｇ Ｉｌｌｕｍｉｎａ ＮｏｖａＳｅｑ ６０００ ｐｌａｔｆｏｒｍ ａｎｄ ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｂｙ ＧｅｔＯｒｇａｎｅｌｌｅ. Ｒｅｐｅａｔ
ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｕｓｉｎｇ ＭＩＳＡ ａｎｄ Ｔａｎｄｅｍ ｒｅｐｅａｔ ｆｉｎｄｅｒꎬ ｗｈｉｌｅ ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ ｂｉａｓ
ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ＣｏｄｏｎＷ. Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅꎬ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ａｍｏｎｇ １７ Ｐｉｃｅａ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗｅｒｅ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｕｓｉｎｇ
ＰｈｙｌｏＳｕｉｔｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ Ｐ. ｌｉｋｉａｎｇｅｎｓｉｓ ｗａｓ １２４ ２０７ ｂｐ ｉｎ ｌｅｎｇｔｈ
ｗｉｔｈ ａ ＧＣ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ３８.７４％. Ｉｔ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ １１３ ｇｅｎｅｓꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ７４ ｐｒｏｔｅｉｎ￣ｃｏｄｉｎｇ ｇｅｎｅｓꎬ ３５ ｔｒａｎｓｆｅｒ ＲＮＡ (ｔＲＮＡ)
ｇｅｎｅｓꎬ ａｎｄ ４ ｒｉｂｏｓｏｍｅ ＲＮＡ (ｒＲＮＡ) ｇｅｎｅｓ. (２) Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ２９ ｓｉｍｐｌｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｒｅｐｅａｔｓ (ＳＳＲｓ) ａｎｄ ２９ ｔａｎｄｅｍ ｒｅｐｅａｔ
ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ. Ｍｏｎｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｒｅｐｅａｔｓ ( ２２) ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｐｒｅｄｏｍｉｎａｎｔ ＳＳＲｓꎬ ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ７ ｄｉｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ
ｒｅｐｅａｔｓ. (３) Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ３０ ｃｏｄｏｎｓ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓ ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ (ＲＳＣＵ)>１ꎬ ａｍｏｎｇ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ
ＡＧＡ ｃｏｄｏｎ (ｅｎｃｏｄｉｎｇ ａｒｇｉｎｉｎｅ) ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｕｓａｇｅ. (４) Ｐｈｙｌｏｇｅｎｏｍｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ Ｐ. ｓｉｔｃｈｅｎｓｉｓ ｗａｓ ｔｈｅ
ｂａｓａｌ ｔａｘｏｎ ｏｆ Ｐｉｃｅａꎬ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｒｅｍａｉｎｉｎｇ Ｐｉｃｅａ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗｅｒｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｗｏ ｍａｊｏｒ ｃｌａｄｅｓ. Ｐ. ｌｉｋｉａｎｇｅｎｓｉｓ ｗａｓ ｍｏｓｔ
ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ Ｐ. ｂｒａｃｈｙｔｙｌａ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｃｌａｒｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ Ｐ. ｌｉｋｉａｎｇｅｎｓｉｓ ａｎｄ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ
ｔｈｅ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｏｆ Ｐｉｃｅａꎬ ｔｈｅｒｅｂｙ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｖａｌｕａｂｌｅ ｄａｔａ ｆｏｒ ｆｕｔｕｒｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ
ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｉｎ ｔｈｉｓ ｇｅｎｕｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｐｉｃｅａ ｌｉｋｉａｎｇｅｎｓｉｓꎬ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅꎬ ｃｏｄｏｎ ｂｉａｓꎬ ｒｅｐｅａｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅꎬ ｐｈｙｌｏｇｅｎｏｍｉｃｓ

叶绿体是植物细胞特有的细胞器ꎬ其最核心 Ｌｏｃｋｗｏｏｄ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３ꎻ Ｓｕｌｌｉｖａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ 按
的功能是进行光合作用ꎮ 叶绿体含有相对独立的 照传统的分类ꎬ丽江云杉组只包括紫果云杉( Ｐｉｃｅａ
基因组ꎬ 大 部 分 植 物 的 叶 绿 体 基 因 组 大 小 介 于 ｐｕｒｐｕｒｅａ)和丽江云杉(Ｐ. ｌｉｋｉａｎｇｅｎｓｉｓ)两种ꎬ而青杄
１１５ ~ １６５ ｋｂ 之间( Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４)ꎬ为环状四 (Ｐ. ｗｉｌｓｏｎｉｉ)则隶属于云杉组ꎬ但 Ｒａｎ 等(２００６) 对
分体 结 构ꎬ 由 一 个 大 单 拷 贝 ( ｌａｒｇｅ ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｐｙꎬ 云杉属植物的系统发育重建结果显示ꎬ青杄和紫
ＬＳＣ)区、一个小单拷贝( ｓｍａｌｌ ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｐｙꎬＳＳＣ) 区 果云杉处于同一支上ꎬ它们在起源和进化上都非
及两段序列相同和方向相反的反向重复( ｉｎｖｅｒｔｅｄ 常相近ꎮ 云杉属内不同植物之间常发生基因渐
ｒｅｐｅａｔꎬ ＩＲ ) 序 列 组 成 ( Ｄａｎｉｅｌｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６ꎻ 渗、重组、不完全谱系分选等事件ꎬ如紫果云杉和
Ｄｏｂｒｏｇｏｊｓｋｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ 叶绿体基因组通常包含 丽江云杉的叶绿体 ＤＮＡ 间常发生基因渐渗现象
１０１ ~ １１８ 个基因ꎬ主要由参与光合作用、基因表达 (Ｚｏｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１２)ꎬ导致物种之间的系统发育关系

及生物合成的蛋白编码基因ꎬ以及 ｔＲＮＡ 和 ｒＲＮＡ 常呈现网状( Ｓｕｌｌｉｖａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ 叶绿体 ＤＮＡ
基因构成( Ｊａｎｓｅｎ ＆ Ｒｕｈｌｍａｎꎬ ２０１２ꎻ Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ 进化速率适中ꎬ更适用于进行亲缘关系较近类群
２０２４)ꎮ 相较于核基因组ꎬ叶绿体基因组的长度、 的系统发育研究( Ｚｏｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１２)ꎮ 叶绿体基因
所包含的基因种类及密码子组成等方面均十分保 组序列可以用来解决云杉属内系统发育关系ꎬ同
守ꎬ具有多拷贝、较少发生重组、进化速率居中等 时有助于了解谱系地理学及细胞器基因组的多

特点ꎬ突破了核基因组与线粒体基因组测序复杂、 样性ꎮ
易受干扰、分子水平变异程度高等限制ꎬ在系统发 目前ꎬ已有 １６ 种云杉属植物的叶绿体全基因

育重 建 等 方 面 具 有 巨 大 优 势 ( Ｄａｎｉｅｌｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ 组序列被测定并公布于 ＮＣＢＩ( Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ
２０２１)ꎮ 叶绿体基因组已被广泛应用于系统发育 Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎꎬ ｈｔｔｐｓ: / / ｗｗｗ. ｎｃｂｉ. ｎｌｍ.

重建、物种界定、ＤＮＡ 条形码等多方面的研究( Ｌｉ ｎｉｈ.ｇｏｖ / )上ꎬ其长度为 １２４ ｋｂ 左右ꎬ编码基因 １１０
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５ꎻ Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２ꎻ Ｘｉａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３)ꎮ 个左右ꎬ已公布的云杉属植物的叶绿体基因组结
云杉属共包含约 ３５ 种ꎬ该属植物形态上高度 构不同于标准的四分体结构ꎬ没有 ＩＲ 区( Ｌｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ
相似ꎬ属内物种之间系统发育关系复杂ꎮ 因此ꎬ很 ２０２０ꎻ Ｌｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０ꎻ Ｐａｒｍａｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 此
多云杉属物种难以被准确界定( Ｒａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００６ꎻ 外ꎬ云杉属通过种间杂交和重组产生了多种形式