Page 22 - 《广西植物》2022年第12期
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2 0 1 2                                广  西  植  物                                         42 卷
                     表 3  木芙蓉 cpDNA 的基因信息                      为 63 和 110ꎬ差异较大ꎮ 木芙蓉 3 个品种和台湾
            Table 3  List of genes in the cpDNAs Hibiscus mutabilis  芙蓉的基因组中存在 6 种完全微卫星序列ꎬ而朱
            基因类型       基因分组            基因名称            数量      槿和木槿中不存在六核苷酸重复ꎮ 木芙蓉 3 个品
            Genecategory  Group of gene  Name of gene  Number
                                                               种与台湾芙蓉的共同区别仅仅在于前者均只有 1
            表达相关基因     核糖体大亚基基因        rpl2a   ꎬ23aꎬ32ꎬ22ꎬ16   ꎬ  11
            Self ̄replication  Large subunit of ribosome
                                       14ꎬ36ꎬ20ꎬ33             个五核苷酸重复ꎬ而后者存在 2 个五核苷酸重复ꎮ
            gene       gene
                       核糖体小亚基基因        rps7aꎬ 15ꎬ 19ꎬ 3ꎬ 8ꎬ 11ꎬ  14  木芙蓉 3 个品种中ꎬ‘ 牡丹粉’ 明显区别于另外 2
                       Small subunit of ribosome  12a   ꎬ18ꎬ4ꎬ14ꎬ2ꎬ16
                       gene                                    种ꎬ‘牡丹粉’的单核苷酸重复比另外 2 种多 1 个ꎬ
                       RNA 聚合酶亚基基因     rpoAꎬrpoBꎬrpoC1   ꎬrpoC2  4  而六核苷酸重复比另外 2 种少 1 个ꎮ
                       DNA ̄dependent RNA
                       polymerase gene
                                                                   重复序列有 4 种类型ꎬ即正向(forward)、反向
                       核糖体 RNA 基因      rrn16aꎬrrn23aꎬrrn4.5aꎬ  8
                       Ribosomal RNA gene  rrn5a               (reverse)、互补( complement)、回文( palindromic)ꎮ
                       转运 RNA 基因       trnI ̄CAUaꎬtrnL ̄CAAaꎬ  37  如图 4 所示ꎬ木芙蓉 3 个品种中均检测到 4 种类
                       Transfer RNA gene  trnV ̄GACaꎬtrnA ̄UGCa   ꎬ
                                       trnR ̄ACGaꎬtrnI ̄GAUa   ꎬ  型的重复ꎬ而台湾芙蓉无互补重复ꎻ木芙蓉 3 个品
                                       trnN ̄GUUaꎬtrnL ̄UAGꎬ
                                       trnP ̄UGGꎬtrnW ̄CCAꎬ      种均为 22 个正向重复和 3 个反向重复ꎬ而台湾芙
                                       trnM ̄CAUꎬtrnV ̄UAC   ꎬ
                                                               蓉的正向重复和反向重复分别为 26 和 1ꎮ 木芙蓉
                                       trnF ̄GAAꎬtrnL ̄UAA   ꎬ
                                       trnT ̄UGUꎬtrnS ̄GGAꎬ      3 个品种间的 4 种重复的比例十分类似ꎬ但同时互
                                       trnfM ̄CAUꎬtrnG ̄GCCꎬ
                                       trnS ̄UGAꎬtrnT ̄GGUꎬ
                                       trnE ̄UUCꎬtrnY ̄GUAꎬ      相之间则存在着差异ꎮ 虽然三者的正向重复均为
                                       trnD ̄GUCꎬtrnC ̄GCAꎬ
                                                               22 个ꎬ但其构成略有差别ꎬ‘ 牡丹粉’ 重复单元长
                                       trnR ̄UCUꎬtrnG ̄UCC   ꎬ
                                       trnS ̄GCUꎬtrnQ ̄UUGꎬ
                                       trnK ̄UUU   ꎬtrnH ̄GUG    度为 30 ~ 39 和 40 ~ 49 的正向重复数量分别为 16
            光合作用       光合系统Ⅰ基因         psaCꎬJꎬIꎬAꎬB     5      和 6ꎬ而其他 2 种都分别是 17 和 5ꎻ‘ 单瓣白’ 和
            Photosynthesis  Photosystem I gene
                                                               ‘金秋颂’ 的回文重复均为 12 个ꎬ而‘ 牡丹粉’ 为
                       光合系统Ⅱ基因         psbHꎬNꎬTꎬBꎬEꎬFꎬLꎬJꎬ  15
                       Photosystem II gene  ZꎬCꎬDꎬMꎬIꎬKꎬA
                                                               11 个ꎻ‘ 单瓣白’ 和‘ 牡丹粉’ 的互补重复 均 为 2
                       NADH 氧化还原酶 亚 基  ndhBa   ꎬ Hꎬ A   ꎬ Iꎬ Gꎬ Eꎬ  12
                       基因                                      个ꎬ而‘金秋颂’为 1 个ꎮ
                                       DꎬFꎬCꎬKꎬJ
                       Subunits of NADH ̄
                                                               2.4 核苷酸多态性分析
                       dehydrogenase gene
                       细胞 色 素 复 合 物 亚 基  petD   ꎬB   ꎬGꎬLꎬAꎬN  6   利用 mVISTA 在线程序ꎬ比对了木芙蓉 3 个品
                       基因
                       Subunits of cytochrome b /              种即台湾芙蓉、朱槿、木槿的 cpDNAꎮ 其中ꎬ‘ 单瓣
                       f complex gene
                       ATP 合酶亚基基因      atpBꎬEꎬIꎬHꎬF   ꎬA  6    白’作为参考序列ꎬ朱槿和木槿则作为对照ꎮ 从图
                       Subunits of ATP synthase gene
                                                               5 可以明显观察到朱槿、木槿均与参考序列差异较
                       核酮糖二磷酸羧化酶大      rbcL             1
                       亚基基因                                    大ꎬ而‘牡丹粉’‘金秋颂’台湾芙蓉则与参考序列差
                       RubisCO large subunit gene
                       翻译起始因子          infA             1      异较小ꎮ 5 个 cpDNA 中高度分化的区域主要位于
                       Translation initiation factor
                                                               基因间隔区ꎬ但一些蛋白编码区如 ycf1 基因变异度
            其他基因       ATP 依赖性蛋白酶亚基    clpP             1
            Other gene  p 基因                                   较大ꎬ而最保守的 4 个 rRNA 基因ꎬ在木芙蓉 3 个品
                       ATP ̄dependent  protease
                       subunit p gene
                                                               种和台湾芙蓉中完全一致ꎮ
                       成熟酶基因           matK             1
                                                                   为了更加精确地反映木芙蓉 3 个品种之间以
                       Maturase gene
                       包裹酶蛋白基因         cemA             1      及与台湾芙蓉间的核苷酸多态性ꎬ我们分别计算
                       Envelope membrane protein
                       gene
                                                               了‘金秋颂’ ‘ 牡丹粉’ 台湾芙蓉的 CDS 和基因间
                       乙酰辅酶 A 羧化酶亚基    accD             1
                       基因                                      隔区相对于参考序列单瓣白的核苷酸多样性值
                       Subunit of acetyl ̄CoA ̄
                       carboxylase gene
                                                               ( nucleotide diversity valuesꎬ P )ꎮ 如图 6 所示ꎬCDS
                                                                                         i
                       C 型细胞色素合成基因     ccsA             1
                       C ̄type cytochrome synthesis             序列较为保守ꎬ其 P 普遍较小ꎮ 就 CDS 序列来
                                                                                  i
                       gene gene
                                                               看ꎬ‘金秋颂’仅在 ycf1 基因处出现多态性ꎬ‘ 牡丹
                       假设的叶绿体阅读框       ycf2aꎬycf1ꎬycf4ꎬycf3     5
                       Hypothetical  chloroplast               粉’ 仅 在 ndhB 基 因 处 出 现ꎬ 台 湾 芙 蓉 在 accD、
                       reading frames(ycf)
                                                               atpA、clpP、ndhB、ndhD、matK、ycf1 均出现ꎬ但 P 最
            总和 Total                                   130                                               i
                                                               大不超过 0.001 7ꎮ 而在基因间隔区中ꎬ台湾芙蓉
              注:   1 个内含子ꎻ    2 个内含子ꎻ a. 重复基因ꎮ
              Note:   One intronꎻ    Two intronsꎻ a. Duplicated gene.  有 14 个基因间隔区有差异ꎬ其中 trnR ̄UCU~ atpA、
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