Page 148 - 《广西植物》2022年第8期
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ऐ 期 张敏等᧥ 三种厚朴叶绿体基因组的比较研究 ϟ ሕ ँ Ꭾ
的 ʢશዶ 和 ᡷશዶ 数量相同ྉ表 ϟɯᤥ 在基因数量方 本厚朴数量最多ᖔ比前两者分别多 ऐ 个和 ϟԡ 个ᤥ
面ᖔ凹叶厚朴相比厚朴多 个单拷贝基因ᖔ而两者 这揭示了厚朴与凹叶厚朴的叶绿体基因组可能存
又较日本厚朴分别少了 ࿗ 个和 ᤃ 个ᤥ 在编码区数 在较小的结构和功能差异ᖔ而日本厚朴的叶绿体
量方面ᖔ凹叶厚朴与厚朴相比多 个编码区ᖔ而日 基因组结构和功能可能较其他两者更为丰富ᤥ
表 ϓই 三种厚朴叶绿体基因基本信息
ఋᑕᤦᔀ ϟজ ାᑕ༁ᔽዹ ዹၤᆍʢᆍᡱᑕ༁ᡷ ੫ᔀႿᔀ༁ ᔽႿᆍʢቝᑕᡷᔽᆍႿ ᆍ ᡷၤʢᔀᔀ ᤹ᐹႥᅳᤀᔠᐹ ༁ᡱᔀዹᔽᔀ༁
全长 ᥈ऊ 含量 单拷贝基因总数
名称 编码区
ᨃᔀʢᑕ ᔀႿ੫ᡷၤ ᥈ऊ ዹᆍႿᡷᔀႿᡷ ఋᆍᡷᑕ Ⴟࣼቝᤦᔀʢ ᆍ ʢશዶ ᡷશዶ
શᑕቝᔀ ऊᆍʛᔽႿ੫ ʢᔀ੫ᔽᆍႿ
ྉᤦᡱɯ ྉᠮɯ ༁ᔽႿ੫ᔀ ዹᆍᡱᢃ ੫ᔀႿᔀ༁
厚朴 ϟᤃԡ ϟऐሕ ሕँ ϟᤃ ऐ ऐ ሕᎮ
᤹ॹ ᅳஏஏᔠዞᔠႥᐹᤀᔠ
凹叶厚朴 ϟᤃԡ ԡँँ ሕँ ϟऐ ऐ࿗ ऐ ሕᎮ
᤹ॹ ᅳஏஏᔠዞᔠႥᐹᤀᔠ ༁ࣼᤦ༁ᡱ ᤇᔠᤀᅳᤇᐹ
日本厚朴 ϟᤃԡ ԡጢϟ ሕँ ϟሕ ँ ऐ ሕᎮ
᤹ॹ ၊ᡥᡓᅳᤀᓣࣩዞᐹ
ԣॹԣ 叶绿体内含子ܓ外显子比较 朴类亲缘关系研究提供重要参考ᤥ 三种厚朴叶绿
对三种厚朴的叶绿体基因组注释文件进行分 体差异最大的 ᡥዞஏሕ 基因ᖔ其差异区域数达 ࿗ 个ྉ᧧
析ᖔ发现在近百个木兰类叶绿体基因组编码基因 类ܦ֒类内含子和 ᧧ 类ܦᎏ类外显子ɯᖔ日本厚朴的
中ᖔϟँ 个存在内含子ܦ外显子的差异而 ሕ 个基因的 ᧧ 类外显子增加了 ϟԡ 个核苷酸ᤥ 此外ᖔ与木兰类
内含子ܦ外显子数量和长度完全一致ྉ 表 ɯᤥ 在 植物的叶绿体基因组条形码 ᡙʗႥᣞІІІܦᡙʗႥᒦ 等相
这 ϟँ 个差异片段中ᖔ厚朴与凹叶厚朴的差异主要 似ᖔ本研 究针对三种厚朴的比 较 分 析 发 现 ᡙʗႥᧇ
表现在 ϟϟ 个ᖔ其中 ँ 个片段的差异区在 ᧧ 类内含 ᤩዛІܦʗᡓϟᤃܦʗᡓᅳࣷϟܦዞᤀᡓۗܦႥʐ၊ዛܦʗᡓᤀ 等基因的变异位
子ྉ᧧Ⴟ ᧧ᖔ核苷酸数量差异在 ԡ 以内ɯᖔ 个在֒类 点率ܦ信息位点率较高ᖔ也具备开发为少数木兰植
内含子ྉ᧧Ⴟ֒ᖔ核苷酸数量差异在 以内ɯᖔ还有 ϟ 物鉴定条形码的潜力ᤥ
ᤇ
个差异片段存在֒类外显子ྉʗᡓᤀ 的 ጶ۪֒ᖔ࿗ԡ ᤦᡱᖔ ԣॹᇺ 叶绿体功能基因比较
此区域也为厚朴ܦ凹叶厚朴叶绿体基因组差异最 在叶绿体四大类基因组成中ᖔ厚朴含有光合作
大的区域ɯᤥ 相较于前两个厚朴物种ᖔ日本厚朴存 用相关基因 ࿗ᤃ 个ܦ基因表达相关基因 ᤃँ 个ܦ其他基
在更多差异ᖔ尤其是 ᡙʗႥᧇᤩዛІ 基因的 ᧧ 类内含子比 因 ᤃ 个及未知功能基因 ጢ 个ᤥ 凹叶厚朴的基因表达
前两者多 ँԡ 个核苷酸ᖔ甚至还多了三种全表达 相关基因多 个ྉʗᡓሕ 和 ʗᡓϟጢɯᤥ 而日本厚朴相比
ᒦ ᤇ ᐹᖔᤇ
的功能基因ྉʗᡓ ܦᡥዞஏϟ 和 ᡥዞஏϟጢ ɯྉ 表 ɯᖔ这些 于前两者ᖔ存在 ᤃ 个差异基因ᖔ主要集中于基因表达
结果再次显示厚朴与凹叶厚朴的叶绿体基因组之 相关基因及未知功能基因ᖔ即 ʗᡓሕܦʗᡓϟጢܦᡥዞஏϟܦᡥዞஏϟጢ ᐹᖔᤇ
间的差异较小ᖔ而日本厚朴的叶绿体基因组在结 及 ʗᡓᤀྉ表 ሕɯᖔ部分参与多肽形成ྉ۪༁झዹझŃᘎҴᆍऔ༁Ҵᑕ ᔀᡷ
构和功能方面较其他两者更为丰富ᤥ ᑕᖔ ԡԡɯ功能外ᖔ其他基因的作用还存在一定争
在三种厚朴叶绿体的 个 ʗᡓϟ 基因中ᖔ一个 论ᖔ如 ᡥዞஏϟጢ 基因在龙葵属 ྉ ዛቂᤇᅳʗᓣᤀᤀᐹɯܦ萍蓬草属
正常含有 ሕ 个外显子ᖔ而另一个缺失了 ᧧ 类外显 ྉટࣩᡓ၊ᐹʗɯܦ单子叶和蔷薇类等原始被子植物中是无
子ᖔ无法正常表达ᖔ可能为假基因ᤥ 植物叶绿体基 功能的ᖔ甚至在八角属ྉᧇᤀᤀᔠዞᔠࣩቂɯܦ菖蒲属ྉዛዞᅳʗࣩɯܦ
因普遍具有保守性与突变性ྉ转移或损失等ɯ 并存 金鱼藻属ྉ ࣷᓣʗᐹᡙᅳᡓ၊ᡥᤀᤀࣩቂɯܦ毛茛属ྉ ቴᐹႥࣩႥዞࣩᤀࣩɯ 等
的现象ᖔ其转录涉及到复杂的反向剪接等过程ᖔ本 植物的进化过程中已经完全丢失了 ྉ ୩ၤᔽ ᔀᡷ ᑕᖔ
研究发现三种厚朴中 ʗᡓϟ 的几个外显子为反向 ԡϟሕɯᖔ而木兰属ྉ᤹ᐹႥᅳᤀᔠᐹɯ 和胡椒属ྉۗᔠᡓᓣʗɯ 植物
排列ᖔ且为非顺序式ᤥ 核糖体小亚基基因的假基 基本保留了这类基因ᤥ
因转化在物种进化过程中起到重要作用ྉᓂᔽࣼ ᔀᡷ 综合本文内含子与外显子ܦ功能基因的结构
ᑕᖔ ԡԡɯᖔ因此 ʗᡓϟ 核苷酸序列的差异可为厚 分析结果ᖔ 三种厚朴叶绿体基因组的差异主要分
