黄背草与2种菅属植物叶绿体基因组特征比较及系统发育分析

摘要：

目的 以黄背草Themedajaponica为试验材料,比较分析其与阿拉伯黄背草T.triandra、中华菅T.quadrivalvis 2种同属植物的叶绿体基因组特征及其与近缘物种的系统发育关系.方法 采用Illumina HiSeq高通量测序平台首次对黄背草叶绿体基因组进行测序,使用SPAdes和CpGAVAS2分别对其进行组装和注释,并用CodonW,DnaSP和MISA等对其与2种同属植物进行一系列比较基因组分析,利用最大似然法(maximum likelihood,ML)构建系统进化树.结果 3个叶绿体基因组全长为138 735～138 961 bp,具有典型的四分体结构,共注释出129个基因;黄背草与其同属的2个物种相比,反向重复区(inverted repeats,IR)收缩了 2132 bp,大单拷贝区(large single copy region,LSC)扩张了约 4000 bp,而小单拷贝区(small single copy region,SSC)变化不大.密码子偏好性分析显示,3个叶绿体基因组相对丰度最大和最小的密码子都相同,同义密码子相对使用丰度略有不同,但差异不大.核酸多态性分析显示,3个叶绿体基因组间区序列的核酸多态性值(Pi)普遍高于共有基因序列,且IR区域相比于LSC、SSC区域更为保守.3个叶绿体基因组中分别检测到38、36、37个简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)和2种长重复序列(long sequence repeat).系统发育分析表明,黄背草与阿拉伯黄背草亲缘关系最近.结论 对黄背草与2种菅属植物叶绿体基因组特征及其系统发育进行了比较分析,为上述3种植物的物种鉴定及菅属遗传多样性和系统进化研究奠定了基础.

关键词：黄背草、菅属、叶绿体基因组、系统发育分析、高通量测序、密码子偏好性

所属期刊栏目：54

分类号：R286.12(中药学)

资助基金：中国科学院大学生创新实践训练计划项目;河南省大学生创新创业训练计划项目;河南省特色骨干学科建设——旱地绿色智慧农业学科群;NSFC-河南人才培养联合基金项目

在线出版日期：2023-06-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：3261-3272