Page 8 - 广西植物2024年1期
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４ 广 西 植 物 ４４ 卷
通 过 ＲＥＰｕｔｅｒ ( ｈｔｔｐｓ: / / ｂｉｂｉｓｅｒｖ. ｃｅｂｉｔｅｃ. ｕｎｉ￣ 序列全长为 １５４ ４０３ ~ １５４ ８０９ ｂｐꎬ其中 ＬＳＣ 的长
ｂｉｅｌｅｆｅｌｄ.ｄｅ / ｒｅｐｕｔｅｒ) ( Ｋｕｒｔｚ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００１) 在线网 度为８６ ５８１ ~ ８６ ９８３ ｂｐꎬ ＳＳＣ 的 长 度 为 ２ ４３６ ~
站测算叶绿体基因组中其他重复序列的分布ꎬ参 ２ ４４６ ｂｐꎬＩＲ 的长度为３２ ６９０ ~ ３２ ６９３ ｂｐꎮ 总 ＧＣ
数设置为最小重复序列 ３０ ｂｐꎬ汉明距离(Ｈａｍｍｉｎｇ 含量为３５.９％ꎬＬＳＣ 的 ＧＣ 含量为 ３３.４％ꎬＳＳＣ 的
ｄｉｓｔａｎｃｅ) 设置为 ３ (Ｌｉａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎮ ＧＣ 含 量 为 ２９.１％ ~ ２９. ２％ꎬ ＩＲ 的 ＧＣ 含 量 为
１.４ 种间叶绿体基因组的比较分析 ３９.５％ ( 表 １) ꎮ
通过 ｍＶＩＳＴＡ ( ｈｔｔｐｓ:/ / ｇｅｎｏｍｅ. ｌｂｌ. ｇｏｖ / ｖｉｓｔａ) 飘带兜兰 ６ 个个体叶绿体基因组的基因总数
在线网站 (Ｆｒａｚｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００４)ꎬ以 Ｐ. ｐａｒｉｓｈｉｉ＿１ 的 均为 １２９ 个ꎬ 包 括 ７８ 个 蛋 白 质 编 码 基 因、３９ 个
叶绿体基因组作为参考ꎬ将其余 ５ 条飘带兜兰的叶 ｔＲＮＡ 基 因、 ８ 个 ｒＲＮＡ 基 因ꎬ 以 及 ４ 个 假 基 因
绿体基因组的编码区、基因间隔区、内含子区进行 (ｎｄｈＪ、ｎｄｈＤ、２ 个 ｙｃｆ１５) ( 附表 １)ꎮ ２２ 个基因在
比对分析ꎬ评估各基因组序列之间的相似性和差 ＩＲ 区重复ꎬ具有 ２ 个拷贝ꎬ包括 ９ 个蛋白质编码基
异ꎮ 使用 Ｒ ｖ４.０.２ 软件运行 ＩＲｓｃｏｐｅ (Ａｍｉｒｙｏｕｓｅｆｉ ｅｔ 因 (ｐｓａＣ、ｎｄｈＢ、ｒｐｓ７、ｒｐｓ１５、ｒｐｓ１９、ｒｐｌ２、ｒｐｌ２３、ｙｃｆ１、
ａｌ.ꎬ ２０１８) 脚本ꎬ对 ６ 个个体的叶绿体基因组序列 ｙｃｆ２)、９ 个 ｔＲＮＡ 基因 ( ｔｒｎＡ￣ＵＧＣ、ｔｒｎＨ￣ＧＵＧ、ｔｒｎＩ￣
的相邻边界区域进行绘制ꎬ比较分析边界区域的扩 ＣＡＵ、ｔｒｎＩ￣ＧＡＵ、ｔｒｎＬ￣ＣＡＡ、ｔｒｎＬ￣ＵＡＧ、ｔｒｎＮ￣ＧＵＵ、ｔｒｎＲ￣
张和收缩情况ꎮ 使用 ＤｎａＳＰ ｖ５.１０.０.１ 软件ꎬ统计飘 ＡＣＧ、ｔｒｎＶ￣ＧＡＣ) 和 ４ 个 ｒＲＮＡ 基因 ( ｒｒｎ１６、ｒｒｎ２３、
带兜兰不同个体间序列的单核苷酸多态性 (ＳＮＰｓ) ｒｒｎ４.５、ｒｒｎ５)ꎮ １８ 个基因有内含子ꎬ其中 １５ 个基
和插入缺失 (ＩｎＤｅｌｓ) 情况ꎬ计算各序列间核苷酸多 因含 有 １ 个 内 含 子ꎬ 包 括 ９ 个 蛋 白 编 码 基 因
样性 (Ｐ )ꎮ ( ｐｅｔＢ、 ｐｅｔＤ、 ａｔｐＦ、 ｎｄｈＢ、 ｒｐｏＣ１、 ｒｐｓ１６、 ｒｐｌ２、 ｒｐｌ１６、
ｉ
１.５ 系统发育分析 ａｃｃＤ) 和 ６ 个 ｔＲＮＡ 基 因 ( ｔｒｎＡ￣ＵＧＣ、 ｔｒｎＧ￣ＵＣＣ、
从 ＧｅｎＢａｎｋ 上下载 １５ 种兜兰属叶绿体全基 ｔｒｎＩ￣ＧＡＵ、ｔｒｎＫ￣ＵＵＵ、ｔｒｎＬ￣ＵＡＡ、ｔｒｎＶ￣ＵＡＣ)ꎻ２ 个基因
因组序列ꎬ与本研究新测序拼装的 ４ 个个体以及 含有 ２ 个内含子 (ｃｌｐＰ、ｙｃｆ３)ꎻｒｐｓ１２ 为反剪接基因
已发表的 ２ 条飘带兜兰叶绿体基因组序列ꎬ以 ３ 种 (附表 １)ꎮ
杓兰属植物为外类群来构建系统发育树 ( 物种的 ２.２ ＳＳＲ 位点分析
基因登录号见图 ５)ꎮ 使用 ＰｈｙｌｏＳｕｉｔｅ ｖ１.２.２ 软件ꎬ 利用 ＭＩＳＡ 软件在飘带兜兰 ６ 个个体的叶绿
利用 ＭｏｄｅｌＦｉｎｄｅｒ 计算最佳碱基替换模型 ( Ｚｈａｎｇ 体基因组中分别检测到 １０３ ~ １０７ 个 ＳＳＲ 位点ꎬ包
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０ａ)ꎬ 使 用 叶 绿 体 基 因 组 全 序 列ꎬ 经 括 ４７ ~ ５１ 个单核苷酸重复 (主要以 Ａ、Ｔ 碱基重复
ＭＡＦＦＴ 进行多序列比对后ꎬ采用 ＩＱ￣ＴＲＥＥ 构建最 为主)、２０ 个二核苷酸重复、１５ 个三核苷酸重复、
大似然法 ( ｍａｘｉｍｕｍ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄꎬ ＭＬ) 系统发育树 １４ 个四核苷酸重复、２ 个五核苷酸重复和 ５ 个六
(Ｔｒｉｆｉｎｏｐｏｕｌｏｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎬ系统发育树分支的支 核苷酸重复类型 ( 图 ３: Ａꎻ附表 ２)ꎮ ＳＳＲ 位点大
持率基于 ｂｏｏｔｓｔｒａｐ 自展法检测ꎬ将 ｂｏｏｔｓｔｒａｐ 值设 部分位于 ＬＳＣ 区 (８４ ~ ８８ 个)ꎬ其次分布于 ＩＲ 区
置为 ５ ０００、重复次数设置为 １ ０００ 次ꎮ (１８ ~ １９ 个)ꎬＳＳＣ 区无 ＳＳＲ 位点 ( 图 ３: Ｂ)ꎮ 另
外ꎬＳＳＲ 位点主要分布于叶绿体基因组非编码区
２ 结果与分析 的基因间隔区 ( ｉｎｔｅｒｇｅｎｉｃ ｓｐａｃｅｒꎬ ＩＧＳ)ꎬ为 ７２ ~ ７６
个ꎻ位于基因内含子区 ( ｉｎｔｒｏｎ) 的有 １７ 个ꎻ位于
２.１ 飘带兜兰叶绿体基因组基本特征 编码区的有 １４ 个(图 ３: Ｃꎬ Ｄ)ꎮ
对原始数据进行过滤后ꎬ飘带兜兰 ４ 个样品 将飘带兜兰 ６ 个个体同源区域的 ＳＳＲ 位点进
分别获得 ２.４ ~ ３.１ Ｇ 的高质量 ｃｌｅａｎ ｄａｔａꎮ 组装 行详细的比对ꎬ筛选出具有相同类型且重复数目
和注释的叶绿体全基因组序列已登录至 ＧｅｎＢａｎｋ 不同的 ＳＳＲ 位点ꎬ可作为种内多态性位点ꎬ共发现
( 登录号为 ＯＰ ６０４３５６ ~ ＯＰ ６０４３５９) ꎮ 将本研究 ２１ 个 ＳＳＲ 位点在 ６ 个个体中有差异 (表 ２)ꎮ
获得的飘带兜兰 ４ 个个体和已公布的 ２ 个飘带 ２.３ 重复序列分析
兜兰叶绿体基因组一起比对分析ꎬ发现 ６ 条序列 利用 ＲＥＰｕｔｅｒ 对 ６ 条飘带兜兰叶绿体基因组
的叶绿体基因组均为环状四分体结构ꎬ包括 ＬＳＣ 序列进行重复序列分析ꎮ 在 ６ 个叶绿体基因组中
区、ＳＳＣ 区和 ２ 个 ＩＲ 区 ( 图 ２) ꎮ 叶绿体基因组 均鉴定到 ６０ 个重复序列ꎬ包括 １７ ~ ２１ 个正向重复
