米槠MADS-box基因家族鉴定及其在花序、果实发育中的作用探析

基于米槠全基因组数据,利用生物信息学方法对米槠MADS-box基因家族进行鉴定,并对其系统进化关系、保守结构域、基因结构、基因复制和启动子顺式作用元件进行分析。此外,根据转录组数据构建米槠MADS-box基因在雄花序、雌花序、果实和果苞的不同发育阶段表达模式。本试验共鉴定出61个米槠MADS-box成员,所有基因均含有1个保守的MADS域,该域有保守的9段肽基序:KRK/R(X)4KK。系统进化和基因结构分析表明,有18个Type-Ⅰ型MADS-box基因,43个Type-Ⅱ型MADS-box基因,相同亚家族的成员有相似的基因结构和保守基序组成。61个成员不均等分布在12条染色体上,存在14对串联重复基因。表达量热图表明,Type-Ⅱ型A、B、C/D、E和AGL20类基因参与了雌花序的发育,B、C/D、E和AGL6类基因参与了雄花序的发育,E类基因可能参与雌花序休眠,而A类基因可能在雌花序解除休眠后发挥重要作用。A、C/D、E和AGL6类基因参与了果苞的发育,果苞可能由雌花的花器官发育而来。Type-Ⅱ型MADS-box基因家族成员在幼果期高表达,表明其参与果实早期发育。米槠FLC亚家族的CcMADS25可能在果实成熟过程中扮演重要角色。

11种金花茶叶绿体基因组密码子偏好性分析

对11种金花茶植物叶绿体全基因组序列进行蛋白编码序列筛选,利用EMBOSS在线程序、CodonW、Excel、MEGA7、SPSS、TBtools等软件解析了11种金花茶叶绿体基因组密码子使用模式,探讨了其密码子偏好性的主要影响因素。结果表明:11种金花茶叶绿体基因组密码子使用偏好性均较弱,蛋白质编码区序列富含A/U碱基,密码子第3位以A/U结尾为主。金花茶叶绿体基因组密码子偏好性形成受选择压力、突变压力等多种因素共同影响,主要受选择压力影响。确定了11种金花茶叶绿体基因组的10个相同的最优密码子,分别为GCA、GCU、UGU、GAA、AAA、CUU、UUA、CAA、CGU和GUU。此外,金花茶叶绿体基因组相对同义密码子使用度的聚类结果为金花茶的系统进化研究提供了依据。

抱茎金花茶(Camellia tienii)的叶绿体基因组特征分析

为明确抱茎金花茶(Camellia tienii)的叶绿体全基因组序列,本研究对抱茎金花茶的叶片高通量重测序数据进行叶绿体全基因组的组装和注释分析。抱茎金花茶叶绿体全基因组长为156591 bp,是典型的四分体结构,大单拷贝区(LSC)为86172 bp、小单拷贝区(SSC)为18275 bp、反向重复区(IRs)为26072 bp,序列已登录GenBank(OL435568)。抱茎金花茶叶绿体基因组共预测注释134个基因,包括88个蛋白编码基因、38个tRNA基因、8个rRNA基因。叶绿体全基因组比较分析表明,抱茎金花茶结构与基因排序均保守,rps16、ycf3、ycf4-cemA、ycf15-trnL-CAA和rrn5-trnR-ACG序列可作为开发金花茶植物DNA条形码研究热点。抱茎金花茶cpDNA中共有67个SSR位点,其中单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、六核苷酸重复数分别为48、4、1、11、2个。系统发育分析表明,抱茎金花茶在金花茶组中形成基部分支,和金花茶、显脉金花茶等互为姐妹类群,具有较近的亲缘关系。