分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2021-08-09 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 为了深入发掘日本厚朴、厚朴、凹叶厚朴叶绿体基因组差异,筛选厚朴优良性状候选基因，开展三种厚朴的分子遗传研究，该文利用 Illumina HiSeq 高通量测序平台首次对日本厚朴叶绿体进行测序、组装，并与已有的厚朴、凹叶厚朴叶绿体基因组共同注释，获得三个物种叶绿体基因图谱，筛选出三个基因组中的差异基因，又与同科中 11 个亲缘物种进行叶绿体基因组比对，构建 NJ 遗传树。结果表明：日本厚朴叶绿体基因组的 Clean Reads 为 19 791 019，Q30 为 91.33%，组装后基因组全长 160 051 bp，GC 含量为 39.2%，含 tRNA 37 个，rRNA 8 个。比对分析发现三种厚朴具有相似的 IR、LSC 和 SSC 结构，以及 GC 含量和 tRNA 数量，但编码基因种类和数量、内含子和外显子的数量和结构等存在差异。日本厚朴的功能基因数目较厚朴、凹叶厚朴分别多 6 个和 4 个，主要分布于 LSC 区和 IR 区，涉及核糖体大亚基、核糖体小亚基和未知功能基因类群。系统发育分析结果进一步显示日本厚朴与凹叶厚朴亲缘关系较近，其次是厚朴。该研究表明日本厚朴具有更丰富的叶绿体基因组结构、组成和变异特征，是其适应高纬度地区弱光、低温环境的分子机制，这为厚朴类优良品种的分子选育提供有力的指导。
分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2020-05-28 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 厚朴为著名的传统药用植物，归于木兰科、木兰属，于我国广泛种植，其树皮、根皮、枝皮、叶片、花、果实均能入药或食用。为获取厚朴全基因组序列信息，以厚朴叶片DNA为材料，该文采用Pacbio Sequel第三代测序技术构建厚朴全基因组数据库，并利用生物信息学方法对获得的核苷酸序列进行组装、功能注释以及进化分析研究。结果表明：原始测序数据过滤后获得140.91 Gb三代数据，Read N50约为13 784 bp，经过组装得到厚朴基因组大小为1.68 Gb，Contig N50约为222 069 bp，单拷贝基因完整性为78.05 %。组装后的序列通过与NR、KOG、KEGG等功能数据库比对，共有98.40 %的基因得到了功能注释，其中KOG功能注释结果发现厚朴的蛋白功能主要集中在一般功能预测、翻译后修饰、蛋白质转换、伴侣以及信号转导机制；GO功能分类表明厚朴的基因集中在细胞组分及生物学过程；KEGG分析发现厚朴参与代谢通路的基因占主要地位。通过与葡萄、拟南芥、水稻、杨树、银杏、无油樟、茶树及牛樟基因组的比对分析，发现厚朴23 424个基因中有20 801个基因可以分类到12 129个家族，其中有515个基因家族是厚朴所特有的，而厚朴与牛樟（樟科）亲缘关系较近，两者的分化时间约在122.5百万年前(mya)。该研究首次利用第三代测序技术对厚朴全基因组解析，有利于对其进一步进行深入的开发与利用，也为研究其它药用植物全基因组奠定了基础。
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