摘要本文以头花蓼为研究对象,旨在比较和分析其叶绿体基因组特征,以及与同属的其他物种——尼泊尔蓼、蚕茧草、火炭母、金线草、扛板归、伏毛蓼、水蓼——之间的亲缘关系和进化历史.在研究方法上,本研究首次利用Illumina HiSeq高通量测序平台对头花蓼的叶绿体基因组进行测序.采用NOVOPlasty和CpGAVAS2软件进行组装和注释,并利用Codon W、DnaSP和MISA等工具对目标植物与同属七个物种之间进行了一系列比较基因组分析.通过最大似然法(ML)和邻接法(NJ)构建了系统发育树,并使用 BEAST软件估算了分化时间.研究结果显示,头花蓼的叶绿体基因组总长度为158,821 bp,GC含量为38.0%,呈现出典型的四分区结构.该基因组包含 127 个注释基因,其中 82 个为蛋白质编码基因,45 个为tRNA编码基因.叶绿体基因组中主要存在由A/T组成的单序列重复(SSR)位点.该属物种的保守结构通过反向重复(IR)区域的扩张和收缩得到加强,叶绿体基因组的非编码区域在属间存在显著差异,从具有高核苷酸变异性(pI)的基因非编码区域中筛选出了六个不同的突变热点(psbK-psbI、atpI-rps2、petN-psbD、atpB-rbcL、cemA-petA、ndhI-ndhA-ycf1),这些热点有望用于定义蓼属植物的物种亲缘关系.此外,对蓼科植物的系统发育分析表明,头花蓼与火炭母的亲缘关系比与尼泊尔蓼更为接近.分化时间分析表明,蓼科物种可能在180Mya年前白垩纪时期发生分化、蓼属分化时间大约在 66.44Mya 年前,其中头花蓼大约在6.36Mya年前中新世时期发生分化.本研究成果将为头花蓼的物种鉴定、进化、群体遗传学和系统发育分析提供科学依据.同时,本研究也为理解蓼属在蓼科中的起源和进化以及估算蓼属及其种群的分化时间提供了宝贵信息.