轮叶蒲桃叶绿体基因组特征及系统发育分析

Analysis of chloroplast genomic characteristics and phylogeny in Syzygium grijsii

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摘要轮叶蒲桃(Syzygium grijsii)系桃金娘科(Myrtaceae)蒲桃属(Syzygium)常绿灌木,其开发前景较好,但其叶绿体基因组特征及系统发育关系尚未有相关报道.为弥补轮叶蒲桃基因组学方面的空缺,该文对轮叶蒲桃的叶绿体基因组进行了系统的研究.运用Illumina高通量测序,并在GetOrganelle平台进行完整组装,同时利用组装好的数据分析轮叶蒲桃叶绿体基因组的结构特征和系统发育关系,其中包括轮叶蒲桃叶绿体基因组结构、功能及特征、密码子偏好性分析、叶绿体基因组的比较分析和系统发育的分析.结果表明:(1)轮叶蒲桃叶绿体基因组大小为158 591 bp,包含129个基因.其中,rRNA基因8个,tRNA基因37个,蛋白编码基因84个.分析检测到39个重复序列和84个SSR位点.(2)密码子偏好性分析发现轮叶蒲桃叶绿体基因组中末端存在对A/U的偏性,使用最多的是编码亮氨酸的密码子.(3)与近缘种比较,轮叶蒲桃的边界长度保守,边界处的基因种类与多个蒲桃属物种相似;轮叶蒲桃叶绿体基因组在LSC和SSC区变异度较大,有45处0.010＜Pi＜0.015,核苷酸多样性水平高.(4)系统发育分析表明,轮叶蒲桃与蒲桃(S.jambos)、滇边蒲桃(S.forrestii)和乌墨(S.cumini)亲缘关系最近,其次是马六甲蒲桃(S.malaccense).因此,该文结果表明轮叶蒲桃的叶绿体基因组结构保守,特征明显,与同属物种相比,其序列具有相似性,核苷酸具有多样性,并且其与多种桃金娘科物种之间存在亲缘关系.该文对轮叶蒲桃叶绿体基因组进行基因组特征和系统发育分析,为轮叶蒲桃的种质资源鉴定和开发利用奠定理论基础.