桃叶珊瑚属植物的叶绿体基因组结构特征及系统发育分析

Chloroplast genome structure characteristics and phylogenic analysis of genus Aucuba

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摘要为确定桃叶珊瑚属(Aucuba)植物叶绿体基因组的结构及其序列变异,揭示其属下种间亲缘关系,该研究对桃叶珊瑚(A.chinensis)、花叶青木(A.japonica var.variegata)等 6 种桃叶珊瑚属植物和丝缨花属植物黄杨叶丝缨花(Garrya buxifolia)进行二代测序,利用生物信息学软件对其叶绿体基因组序列进行组装和注释,并进行基本特征分析、序列比较以及系统发育分析.结果表明:(1)桃叶珊瑚属植物叶绿体基因组具典型的环状四分体结构,6 条序列全长 157 891～158 325 bp,均编码 114 个基因,包括 80 个蛋白质编码基因、30 个tRNA基因和4 个rRNA基因.(2)6 种植物叶绿体基因组高频密码子数均为29 个,偏好以A/U结尾,确定了这6 条序列的最优密码子共100 个,包含12 个共有的最优密码子.(3)6 条叶绿体基因组序列共检测到 270 条散在重复序列,133 条串联重复序列以及 412 个SSR位点.(4)比较基因组学分析结果表明,该属植物叶绿体基因组序列高度保守.(5)从叶绿体基因组中筛选出 10 个高变片段.(6)系统发育分析结果显示支持桃叶珊瑚属为一个支持率较高的单系,与丝缨花属关系较近.该研究中的 5 种桃叶珊瑚属植物以及 1 种丝缨花属植物的叶绿体基因组均为首次测序组装,揭示了桃叶珊瑚属及其属下种间的系统发育关系,为桃叶珊瑚属植物的分类鉴定和系统发育提供了参考资料.