Page 87 - 《广西植物》2022年第10期

１０ 期 陈模舜等: 基于叶绿体基因组 ＳＮＰ 的天台鹅耳枥谱系结构与分化分析 １ ７ ０ ５

包含单亲遗传的 ＤＮＡꎬ由于其自我复制机制和相 Ｉｌｌｕｍｉｎａ ＮｏｖａＳｅｑ ６０００ 平台ꎬ以 １５０ ｂｐ 的对端读数
对独立的进化ꎬ来自叶绿体的遗传信息经常被用 高通量测序ꎬ每个样本至少 ６ Ｇｂ 的原始序列数据ꎮ
来探 索 近 缘 种 间 和 种 内 的 亲 缘 关 系 ( 于 涛 等ꎬ 在过滤原始数据并消除数据质量的影响( Ｐｈｒｅｄ 分
２０１９)ꎮ 目前ꎬ叶绿体全基因组高通量测序技术为 数 Ｃｕｔｏｆｆ￣３０)之后ꎬ我们获得了高质量的数据ꎮ 对
系统进化分析提供了大量的信息位点ꎬ比较基因 获得 ２６ 个天台鹅耳枥叶绿体全基因组序列ꎬ利用
组结构、基因的变异和重复序列排列ꎬ有利于构建 已发表的 ｃｐＤＮＡ 序列(登录号:ＫＹ１７４３３８)作为参
居群遗传结构、居群历史动态和谱系间分化( 孙 考序列( Ｙａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎬ采用 ＤＯＧＭＡ 软件注
逸ꎬ２０１２ꎻ王佳慧ꎬ２０１５)ꎮ 本研究通过对天台鹅耳 释完整的 ｃｐＤＮＡ( Ｗｙｍａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００４)ꎬ使用在线
枥叶绿体基因组高通量测序ꎬ通过对单核苷酸多 程 序 ＯＧＤＲＡＷ ( ｈｔｔｐｓ: / / ｃｈｌｏｒｏｂｏｘ. ｍｐｉｍｐ￣ｇｏｌｍ.
态性(ｓｉｎｇｌｅ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍꎬＳＮＰ) 研究ꎬ分 ｍｐｇ.ｄｅ / ＯＧＤｒａｗ.ｈｔｍｌ)制作 ｃｐＤＮＡ 图谱ꎬ同时对每
析多态位点和核苷酸变异ꎬ评估居群的遗传多样 条序列的 ｃｐＤＮＡ 基本信息进行统计ꎬ包括基因组
性水平ꎬ推断天台鹅耳枥的谱系结构和分化ꎬ为天 大小、基因特征和 ＧＣ 含量ꎮ

台鹅耳枥种质资源的保护与恢复制定策略ꎮ １.３ 重复序列、ＩＲ 区域与边界的扩张收缩和密码
子偏好性分析
１ 材料与方法 重复序列中散在重复使用 Ｒｅｐｕｔｅｒ 软件分析ꎬ

用 ｃｐＬＴＲ 表示ꎻ简单重复序列( ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ ｓｉｍｐｌｅ
１.１ 天台鹅耳枥样地调查及测试材料 ｒｅｐｅａｔꎬ ＳＳＲ ) 鉴 定 使 用 ＭＩＳＡ ( ｈｔｔｐ: / / ｐｇｒｃ. ｉｐｋ￣

天台鹅耳枥自然居群最高海拔相近ꎬ均在 ８９０ ｇａｔｅｒｓｌｅｂｅｎ.ｄｅ / ｍｉｓａ / ) 工具( 参数:１ － １０ ２ － ５ ３ － ４
ｍ 以上ꎬ同属亚热带山地湿润气候ꎬ土壤 ｐＨ 值为 ４－３ ５－ ３ ６ － ３) 分析ꎮ 比较不同序列大单拷贝区
酸性ꎬ森林植被覆盖率较高ꎬ植被类型为亚热带常 (ｌａｒｇｅ ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｐｙꎬＬＳＣ)、小单拷贝区( ｓｍａｌｌ ｓｉｎｇｌｅ
绿阔叶林( 陈模舜等ꎬ２０２０)ꎮ 天台鹅耳枥分布范 ｃｏｐｙꎬＳＳＣ)和反向重复区(ｉｎｒｅｒｔｅｄ ｒｅｐｅａｔｓꎬＩＲ)长度
围狭窄ꎬ仅浙江省的天台县华顶山ꎬ磐安县的大盘 及边 界ꎬ 使 用 在 线 工 具 ＩＲｓｃｏｐｅ ( ｈｔｔｐｓ: / / ｉｒｓｃｏｐｅ.
山、高姥山和青明尖ꎬ青田县仰天湖和景宁畲族自 ｓｈｉｎｙａｐｐｓ.ｉｏ / ｉｒａｐｐ / )完成 ＩＲ 区域与边界的扩张收
治县上山头存在野生群落ꎮ 其中天台县华顶山共 缩分析ꎮ 通过 Ｒ 软件分析密码子偏好并作图ꎮ
存 １９ 株ꎬ青田县仰天湖仅存 １ 株ꎬ景宁县大际乡 １.４ 系统发育树分析
上山头胸径 ２０ ｃｍ 以上 １８ 株ꎬ磐安县境内的大盘 为了检查物种不同区域的系统发育ꎬ根据完
山共存 ３ 株ꎬ高姥山和青明尖各为 １ 株ꎮ 磐安县每 整的 ｃｐＤＮＡ 序列进行系统发育分析ꎬ使用 ＲＡｘＭＬ
个居群之间相隔 ２０ ｋｍ 之内ꎬ天台县居群与景宁 ８.０ 软件进行极大似然树(ｍａｘｉｍｕｍ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ ｔｒｅｅꎬ
县居群直线距离约 ２５０ ｋｍ(表 １)ꎮ ＭＬ ｔｒｅｅ)构建ꎬ结合 ＭｒＢａｙｅｓ ３.３ 软件进行贝叶斯
天台鹅耳枥材料采集自 ６ 个自然居群 ２６ 个植 推断法构建 Ｂａｙｅｓ ｔｒｅｅꎮ 基于 ｃｐＤＮＡ 开发单倍型ꎬ
株(包含所有居群的母株) (表 １)ꎮ 其中景宁县上 运用 ＰｏｐＡＲＴ 软 件 构 建 单 倍 型 网 络 ( Ｋｉｍｕｒａꎬ
山头样地 ５０ ｍ × １５ ｍꎬ每隔 ５ ~ ６ ｍ 采集 １ 株ꎬ共 ９ １９８０ꎻ Ｌｅｉｇｈ ＆ Ｂｒｙａｎｔꎬ ２０１５ )ꎮ 使 用 ＤｎａＳＰ ｖ６
株ꎬ平均胸径 ２５.２ ｃｍꎻ孤树 １ 株ꎬ分枝最大胸径 (ｈｔｔｐ: / / ｗｗｗ.ｕｂ.ｅｄｕ / ｄｎａｓｐ / )软件分析核苷酸多样

１１.１ ｃｍꎮ 磐安县大盘山、高姥山、青明尖共采集 ５ 性参数ꎬ通过 ＡＭＯＶＡ 分子方差分析ꎬ评估谱系间
株ꎬ平均胸径 ２０.４１ ｃｍꎮ 青田县仰天湖采集 １ 株ꎬ 的分子变异程度和遗传分化固定指数 Ｆ ꎬ分析得
ｓｔ
胸径 ２８.６６ ｃｍꎮ 天台县华顶山西茅棚采集 ７ 株ꎬ 到谱系间的分化程度ꎮ
平均胸径 ４３.０８ ｃｍꎬ公路附近 ３ 株平均胸径 ２０.０７
ｃｍꎮ 野外采集新鲜叶子后将其冷冻在干冰中ꎬ清 ２ 结果与分析
洁叶片ꎬ并保存在－ ８０ ℃ 的冰箱中以备后续实验

研究ꎮ ２.１ 天台鹅耳枥叶绿体的基本特征
１.２ ｃｐＤＮＡ 测序、组装与注释 Ｉｌｌｕｍｉｎａ ＮｏｖａＳｅｑ ６０００ 测序平台ꎬ以 １５０ ｂｐ 的
ｃｐＤＮＡ 提 取 使 用 ＴＩＡＮＧＥＮ 的 ＤＮＡｓｅｃｕｒｅ 新 对端读数ꎬ每个样本平均产生 ３ ０００ 万对配对读
型植物基因组 ＤＮＡ 提取试剂盒( ＤＰ３２０)ꎬ然后在 取ꎬ 从 ２６ 个天台鹅耳枥生成的数据中确定每个完