• 中甸刺玫的叶绿体基因组特征及种内变异

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2024-03-26 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 中甸刺玫(Rosa praelucens Byhouwer)是云南香格里拉县的特有“极危”植物和国家二 级重点保护植物,也是著名的高山花卉和重要的十倍体月季种质资源,种内存在丰富的表型 多样性。为了澄清中甸刺玫种内表型变异的遗传背景,该文利用二代测序技术对40 个不同 表型的中甸刺玫代表性个体的叶绿体基因组进行测序、组装和比较分析,结果表明:(1) 中甸刺玫的基因组序列长157 173~157 261bp,植株间仅相差88bp,共编码132 个功能基因, 主要为与光合作用和自我复制相关的基因。全部基因共由27 155 个密码子编码,以A-和U- 为末端的密码子较常见。(2)中甸刺玫的叶绿体基因组共鉴定出36 个重复序列和73 个简 单重复序列,后者大部分为单核苷酸SSRs,主要位于大单拷贝区的基因间隔区。(3)中甸 刺玫种内叶绿体全基因组的单倍型多样性为0.928±0.027,核酸多态性为0.00012;位于LSC 的petN-trnD、psaA-ycf3 等基因间隔区,以及rps16 和ycf1 等基因的核酸多态性相对较高; 不同表型的代表性个体的叶绿体基因组间在结构上不存在大片段或基因的逆转或者丢失。研 究结果表明中甸刺玫种内在叶绿体基因组大小、序列和基因结构等方面均高度保守,其种内 丰富的表型多样性不是由于叶绿体基因组的变异。

  • 珍稀濒危飘带兜兰叶绿体全基因组种内变异研究

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2023-07-13 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 飘带兜兰(Paphiopedilum parishii) 分布范围狭窄,仅在中国、缅甸、泰国以及老 挝有少量分布。近年由于生境破坏和人为滥采导致飘带兜兰野生种群极度缩减。遗传多样性 代表着物种适应环境和生存发展的能力,保存珍稀濒危物种的遗传多样性是物种保护的重要 目标,但飘带兜兰的遗传信息还不清楚。该研究对飘带兜兰4 个野生个体经测序、组装、注 释获得的叶绿体基因组序列,与已公开的另外2 个个体的叶绿体全基因组序列进行比较,分 析种内差异。结果表明:(1) 飘带兜兰叶绿体基因组具有典型被子植物叶绿体基因组环状四 分体结构,基因组长度为154 403~154 809 bp,共编码129 个基因,包括78 个蛋白质编码基 因、39 个tRNA 基因、8 个rRNA 基因,以及4 个假基因。(2) 在飘带兜兰6 个个体叶绿体 基因组中检测到103~107 个SSRs (simple sequence repeats) 位点,其中21 个SSR 位点具有 多态性。此外,6 个个体叶绿体基因组中还检测到60 个长序列重复,包括17~21 个正向重 复,18~29 个反向重复,9~16 个回文重复,4~9 个互补重复。(3) 通过比较6 个个体叶绿体 基因组序列的核苷酸多样性, 共发现70 处变异, 包括10 个SNPs (single nucleotide polymorphism) 以及60 个插入缺失(InDels)。其中有3 个SNP 位点发生了非同义替换,导 致编码功能基因的氨基酸发生改变;19 个插入缺失多态性较高,具有开发为分子标记的潜 力。(4) 通过计算核苷酸多样性值(Pi) 共发现8 个有变异的区域,Pi 值为0 ~ 0.00632,其 中变异度较大的是rps3- rpl22、trnL-UAC-rpl32、rpoB- trnC-GCA 以及ycf4,这些高变区 可开发为分子标记用于评估飘带兜兰遗传多样性。(5) 系统发生分析结果表明,飘带兜兰6 个个体叶绿体基因组序列聚在一起,与长瓣兜兰互为姐妹群。综上所述,飘带兜兰叶绿体基 因组的SSRs、长序列重复、SNPs、InDels 以及核苷酸序列呈现了足够的种内多样性,可开 发成分子标记用于该种的系统演化及保护生物学研究。