濒危红树植物莲叶桐叶绿体基因组及其系统进化

发布时间：2021-11-12 13:04

　　对濒危红树植物莲叶桐的叶绿体基因组及与其近缘物种之间的叶绿体基因组进行比较进化分析。结果表明,莲叶桐叶绿体基因组序列全长157 762 bp,包括1个大的单拷贝区（LSC）86 641 bp,1个小的单拷贝区（SSC）18 603 bp和2个反转重复区（IRs）26 260 bp。叶绿体基因组的GC含量为39.3%,含有133个基因,包括83个蛋白质编码基因、42个tRNA基因和8个rRNA基因。17个基因位于反转重复区,包括6个蛋白编码基因、7个tRNA和4个rRNA。登录号为:MG838431。通过最大似然法对16个双子叶植物（包含5个樟科植物、2个腊梅科植物、3个毛茛科植物、1个小檗科植物、1个报春花科植物、1个蔷薇科植物、1个桑科植物,1个安息香科植物以及莲叶桐）和1个外类群植物水稻的叶绿体基因组序列进行聚类分析,莲叶桐与樟科和腊梅科植物聚为一支。聚类结果将莲叶桐科划入樟目,更支持《中国高等植物图鉴》中分类方式。随后对莲叶桐及其近缘种叶绿体基因组进行了共线性分析,进一步验证了其叶绿体基因组之间具有高度保守性。研究结果为莲叶桐的系统进化提供了新的证据。 

【文章来源】：西北林学院学报. 2020,35(05)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

莲叶桐的叶绿体基因组图谱

表1 莲叶桐叶绿体基因组注释基因Table 1 Genes contained in H.nymphiifolia chloroplast genome 分类 基因家族 基因名称 光合作用 光系统Ⅰ psaA,psaB,psaC,psaI, psaJ 光系统Ⅱ psbA,psbB,psbC,psbD,psbE,psbF,psbG,psbH, psbI,psbJ,psbK,psbL,psbM,psbN,psbT,psbZ 细胞色素b/f复合物 petA,petBb,petD,petG,petL,petN ATP合成酶 atpA,atpB,atpE, atpFb,atpH,atpI Rubisco大亚基 rbcL NADH脱氢酶 ndhA,ndhBab,ndhC,ndhD,ndhE,ndhF,ndhG,ndhH,ndhI,ndhJ,ndhK 自我复制 核糖体RNA rrn4.5a, rrn5a,rrn16a,rrn23a 核糖体基因(SSU) rps2,rps3,rps4,rps7a,rps8,rps11,rps12aC,rps14,rps15,rps16b,rps18,rps19 核糖体基因(LSU) rpl2ab,rpl14,rpl16b,rpl20,rpl22,rpl23a,rpl32,rpl33,rpl36 RNA聚合酶亚基 rpoA,rpoB,rpoC1b,rpoC2 转运RNA trnA-UGCab,trnC-GCA,trnD-GUC,trnE-UUC,trnF-GAA,trnfM-CAU,trnG-UCC,trnH-GUGa,trnI-GAUab,trnK-UUU,trnL-CAAa,trnL-UAAb,trnL-UAG,trnM-CAU,trnN-GUUa,trnP-UGG,trnP-GGG,trnQ-UUG,trnR-ACGa,trnR-UCU,trnS-GCU,trnS-GGA,trnS-UGA,trnT-GGU,trnT-UGU,trnV-GACa,trnV-UACb,trnW-CCA,trnY-GUA 其他基因 成熟酶 matK 被膜蛋白 cemA 乙酰辅酶A羧化酶 accD 细胞色素C的合成基因 ccsA 蛋白酶 clpPc 转录启动因子 infA 未知功能基因 保守假定的叶绿体开放阅读框 ycf1,ycf2a,ycf3C,ycf4,ycf15a 注:a号代表IRS中含有2个基因拷贝;b号代表含有1个内含子的基因;c号代表含2个内含子的基因。图3 基于莲叶桐近缘植物叶绿体全基因组序列共线性分析

图2 基于莲叶桐和近缘植物叶绿体全基因组序列的系统进化树(注:以水稻为外类群)在《中国植物志》中将蜡梅科,樟科和莲叶桐科划入毛茛目(http://frps.iplant.cn/frps/Ranales),而《中国高等植物图鉴》则将蜡梅科、樟科以及莲叶桐科划入樟目。本研究聚类结果更支持《中国高等植物图鉴》中分类方式。叶绿体基因组数据将能为植物分类上的争议提供更有效的科学支撑,从而对植物进化、分类和系统发育研究提供更为丰富的数据基础[29],研究结果将有助于未来的进化和生态学研究。

【参考文献】：
期刊论文
[1]海南岛红树林立地类型划分研究初探[J]. 钟才荣,林作武,杨勇,白鹤,张颖.  分子植物育种. 2018(20)
[2]臭柏叶绿体基因组结构与系统进化分析[J]. 路东晔,张磊,郝蕾,郭文雨,李娅翔,张玉琨,张国盛.  西北植物学报. 2018(08)
[3]Analysis and characterization of the Salix suchowensis chloroplast genome[J]. Congrui Sun,Jie Li,Xiaogang Dai,Yingnan Chen.  Journal of Forestry Research. 2018(04)
[4]益母草叶绿体基因组序列与系统进化位置分析[J]. 张慧,何帅兵,孔繁德,陈海梅,唐泰山,徐淑菲,苗丽,刘昶.  中医药信息. 2018(04)
[5]濒危红树植物红榄李种质资源挽救[J]. 张颖,钟才荣,杨勇,钟红兵,曾志平,张晶,张世杰.  分子植物育种. 2018(12)
[6]高等植物叶绿体表达重组蛋白研究进展[J]. 林优红,程霞英,杨东风,梁宗锁,杨宗岐.  生物工程学报. 2018(05)
[7]大花香水月季叶绿体基因组密码子使用偏性分析[J]. 牛元,徐琼,王嵛德,代立兰,庄健,赵亚兰.  西北林学院学报. 2018(03)
[8]鲁桑叶绿体基因组序列及特征分析[J]. 李巧丽,延娜,宋琼,郭军战.  植物学报. 2018(01)
[9]十字花科植物叶绿体基因组结构及变异分析[J]. 李岩,吕光辉,张雪妮,何学敏.  西北植物学报. 2017(06)
[10]中国红树林保育的若干重要问题[J]. 范航清,王文卿.  厦门大学学报(自然科学版). 2017(03)

博士论文
[1]叶绿体AtRabF1蛋白耐盐胁迫和衰老及体外吸收磷脂酰胆碱的机理研究[D]. 殷从飞.南京农业大学 2015

硕士论文
[1]基于叶绿体基因组测序对中国野生葡萄进化及系统发育的研究[D]. 谢海坤.中国农业科学院 2017
[2]广东桑和鲁桑叶绿体基因组高通量测序及基因注释分析[D]. 李巧丽.西北农林科技大学 2017
[3]两种乳杆菌比较基因组学研究及细菌素生物合成基因功能解析[D]. 李雪飞.华南农业大学 2016
[4]海南岛海岸乡土树种榄仁树、莲叶桐的育苗和在木麻黄海防林下种植试验研究[D]. 冯剑.海南师范大学 2015
[5]木麻黄海防林中混交种植肖槿、红厚壳、莲叶桐的初步研究[D]. 姚宝琪.海南师范大学 2011



本文编号：3490968