珍稀濒危植物越南小花金花茶的叶绿体基因组特征分析

越南小花金花茶(Camellia minima)是一种珍稀濒危的金花茶组植物,目前尚未有其叶绿体基因组的相关研究。该研究利用Illumina HiSeq 2000平台对越南小花金花茶进行了叶绿体基因组序列的测序、组装、注释和分析。结果表明:(1)越南小花金花茶叶绿体基因组全长156 961 bp,为典型的四分体结构,共注释到136个基因,其中包含87个蛋白编码基因、41个tRNA基因和8个rRNA基因。(2)分析鉴定出66个SSR位点和39个重复序列。(3)密码子偏好使用以A/U结尾的密码子,综合有效密码数(ENC)绘图、PR2-plot和中性分析推测自然选择是影响密码子使用模式的主导因素。(4)边界分析显示ycf1基因的长度和位置在不同金花茶组植物间存在差异。(5)对已发表的金花茶组植物叶绿体基因组的系统发育分析发现越南小花金花茶与小花金花茶聚为一支,亲缘关系最近。该研究结果为探索物种进化和提高外源基因表达提供了重要的参考信息,同时为后续的金花茶组植物的保护和利用提供了理论基础。

基于叶绿体基因组解析广西裂果薯与裂果薯的遗传差异及亲缘关系

蒟蒻薯属(Tacca)植物的分类一直存在很大的争议,其中广西裂果薯(Schizocapsa guangxiensis)被认为应与裂果薯(Tacca plantanginea)归并为同一物种,但也有学者根据其形态差异划分为不同的物种。为了明确广西裂果薯与裂果薯的遗传差异和系统发育关系,该研究对广西裂果薯进行DNA高通量测序,利用生物信息软件组装了完整的叶绿体基因组,并与已发表的裂果薯叶绿体基因组进行比较及系统发育分析。结果表明:(1)广西裂果薯和裂果薯的叶绿体基因组大小分别为162 149 bp和160 749 bp, GC含量都是36.90%,两者注释后得到的基因种类和基因数目完全一致,包含89个蛋白质编码基因、37个tRNA基因、6个rRNA基因。(2)密码子的偏好性分析显示,两物种使用的密码子频率存在一定差异,但是都偏好以A/T(U)结尾的密码子。(3)与裂果薯相比,广西裂果薯的SSC边界发生明显的扩张现象,是导致两者叶绿体基因组长度差异的主要因素。(4)广西裂果薯与裂果薯在LSC和SSC区域内存在一些序列分歧,尤其是基因间隔区,可用于开发物种特异性分子标记。(5)系统发育结果显示,广西裂果薯与裂果薯的亲缘关系较远,尽管广西裂果薯寄定在蒟蒻薯属内,但是它们属于两个不同的物种。该研究丰富了广西裂果薯叶绿体基因组遗传信息,为广西裂果薯物种分类、遗传多样性分析和物种保护提供了理论依据。

越南金花茶叶绿体基因组分析

本研究通过高通量测序技术对越南金花茶(Camellia insularis Orel&Curry)的叶绿体(chloroplast,cp)基因组进行了测序。结果显示,越南金花茶叶绿体基因组长度为156882bp,包含132个基因,其中,88个编码蛋白质,36个编码tRNA,8个编码rRNA。密码子偏好性分析显示,编码亮氨酸的密码子数量最多,且第三位密码子显示出了较高的A/U偏好。此外,共鉴定出了67个简单重复序列(simple sequence repeats,SSR),发现越南金花茶SSR偏好使用A和T碱基。除了少数可变区域之外,越南金花茶与其近缘物种的叶绿体基因组反向重复(inverted repeat,IR)边界区域相当保守。系统发育分析表明,越南金花茶与云南金花茶(Camellia fascicularis)亲缘关系最近。金花茶是基因工程培育黄色山茶花的重要材料,本研究为叶绿体工程提供了基本的遗传信息,为深入研究金花茶组植物的进化、物种鉴定和基因组育种研究提供了宝贵的资源。