三种厚朴叶绿体基因组的比较研究

分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2021-08-09 合作期刊: 《广西植物》

张敏 尹彦棚 周罗静 任波 王丽 时小东 侯飞侠 彭成 高继海

摘要： 为了深入发掘日本厚朴、厚朴、凹叶厚朴叶绿体基因组差异,筛选厚朴优良性状候选基因，开展三种厚朴的分子遗传研究，该文利用 Illumina HiSeq 高通量测序平台首次对日本厚朴叶绿体进行测序、组装，并与已有的厚朴、凹叶厚朴叶绿体基因组共同注释，获得三个物种叶绿体基因图谱，筛选出三个基因组中的差异基因，又与同科中 11 个亲缘物种进行叶绿体基因组比对，构建 NJ 遗传树。结果表明：日本厚朴叶绿体基因组的 Clean Reads 为 19 791 019，Q30 为 91.33%，组装后基因组全长 160 051 bp，GC 含量为 39.2%，含 tRNA 37 个，rRNA 8 个。比对分析发现三种厚朴具有相似的 IR、LSC 和 SSC 结构，以及 GC 含量和 tRNA 数量，但编码基因种类和数量、内含子和外显子的数量和结构等存在差异。日本厚朴的功能基因数目较厚朴、凹叶厚朴分别多 6 个和 4 个，主要分布于 LSC 区和 IR 区，涉及核糖体大亚基、核糖体小亚基和未知功能基因类群。系统发育分析结果进一步显示日本厚朴与凹叶厚朴亲缘关系较近，其次是厚朴。该研究表明日本厚朴具有更丰富的叶绿体基因组结构、组成和变异特征，是其适应高纬度地区弱光、低温环境的分子机制，这为厚朴类优良品种的分子选育提供有力的指导。

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