换一批苦豆子叶绿体基因组密码子偏好性分析及系统发育研究
Codon usage bias and phylogenetic analysis of chloroplast genome in Sophora alopecuroides(Fabaceae)
摘要为明确苦豆子(Sophora alopecuroides)的叶绿体基因组特征及其系统发育位置,该研究利用Illumina平台对苦豆子叶绿体基因组进行测序,并通过生物信息学方法进行叶绿体基因组装、注释和特征分析,基于叶绿体基因组和单拷贝直系同源基因分别对苦豆子进行系统发育研究及分歧时间估计.结果表明:(1)苦豆子叶绿体基因组全长154 399 bp,呈典型的四分体结构,GC含量36.6％,编码84个蛋白基因,37个tRNA基因和8个rRNA基因.(2)共检测到94个以单核苷酸A/T重复类型为主的简单重复序列(simple sequence repeats,SSR)位点,主要分布于基因间隔区.(3)亮氨酸(Leu)是苦豆子叶绿体基因组使用频率最高的氨基酸(10.39％),相对同义密码子使用频率(relative synonymous codon usage,RSCU)大于 1 且 △RSCU ≥0.08的密码子有21个,均以A/U结尾,偏好性受突变与自然选择的综合作用.(4)选择压力分析结果显示,苦豆子叶绿体基因组中ycf2基因受到正选择作用.(5)基于叶绿体基因组序列和利用转录组/基因组筛选出的单拷贝直系同源基因序列构建的系统发育树拓扑结构并非完全相同,但结果均显示苦豆子与白刺花(Sophora davidii)具有较近的亲缘关系;分歧时间估计结果显示,以叶绿体基因组为参考估计出的苦豆子分化时间(8.05 Mya)远小于以单拷贝直系同源基因为参考(18.28 Mya).该研究结果明晰了苦豆子的叶绿体基因组特征,并获得了苦豆子较为合理的系统发育位置和分化时间,为后续探讨苦参属系统发育关系、遗传多样性、种质资源筛选与利用等提供了基础数据和参考价值.
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关键词
苦豆子叶绿体基因组密码子偏好性系统发育选择压力Sophora alopecuroideschloroplast genomecodon usage biasphylogenyselective pressure
栏目名称
DOI
10.11931/guihaia.gxzw202404033
发布时间
2025-08-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
青海省自然科学基金面上项目（2022-ZJ-913）
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