油棕线粒体比较基因组学和系统发育关系分析

Comparative Genomic and Phylogenetic Analyses of Mitochondrial Genome in Oil Palm

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摘要油棕(Elaeis guineensis)是棕榈科(Arecaceae)油棕属(Elaeis)重要的产油物种,具有较高的经济价值,在全球热带和亚热带地区被广泛栽培利用.为探究油棕线粒体基因组特征及线粒体基因组系统发育关系,本研究利用三代测序数据组装了油棕线粒体基因组,大小为 676 774 bp.在油棕线粒体基因组中共鉴定到 99 个基因,包括 45 个不同功能类型的蛋白编码基因(protein coding genes,PCGs)、47 个tRNA编码基因和 7 个rRNA编码基因,还鉴定到 80 个简单重复序列(simple se-quence repeats,SSR)和952 个大于或等于300 bp的散在重复序列.通过对裸子植物、被子植物、苔藓植物和藻类植物的线粒体进行比较,发现裸子植物的线粒体基因组的G+C含量最高,其次是被子植物的,苔藓植物线粒体基因组最小,藻类植物线粒体基因组的G+C含量最低;其中棕榈科植物油棕、椰子(Cocos nucifera)和海枣(Phoenix dactylifera)的线粒体基因组大小相近,G+C含量均为45%左右,且精氨酸(Arg)是棕榈科植物的线粒体使用频率最高的重叠密码子.系统发育关系和共线性分析表明,油棕和椰子相较油棕和海枣具有更近的亲缘关系.棕榈科 3 种植物的线粒体基因组展现了较低的结构变异率,但呈现出较高的序列多样性.本研究基于三代数据组装了油棕线粒体基因组,为棕榈科物种种质资源保护、线粒体比较基因组学、遗传多样性、系统发育及密码子偏好性提供了良好的数据支撑.

作者苏相年 ^[1] 杨选文 ^[2] 侯婷 ^[3] 曾宪海 ^[4] 蒋国凤 ^[5] 学术成果认领

作者单位广西大学林学院,广西森林生态与保育重点实验室,南宁,530004;热带作物生物育种全国重点实验室,中国热带农业科学院椰子研究所,文昌,571339 ^[1] 热带作物生物育种全国重点实验室,中国热带农业科学院椰子研究所,文昌,571339;中国农业科学院郑州果树研究所园艺作物种质创新与利用国家重点实验室,郑州,450009 ^[2] 青岛农业大学园艺学院,青岛,266109 ^[3] 热带作物生物育种全国重点实验室,中国热带农业科学院椰子研究所,文昌,571339 ^[4] 广西大学林学院,广西森林生态与保育重点实验室,南宁,530004 ^[5]

关键词油棕线粒体基因组结构特征基因组比较系统发育 Oil palm Mitochondrial genome Structural characteristics Comparative genome Phylogenetic

栏目名称 研究论文

DOI 10.13417/j.gab.043.001340

发布时间 2024-09-20

基金项目

广西巴马县科技人才计划项目 广西自然科学基金项目 油棕耐寒性状的分子解析 全基因组选择育种项目