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六堡茶群体种叶绿体基因组捕获历史与遗传多样性研究
1
作者 姚淑婷 张强 +5 位作者 苏敏 吴雨婷 庞月兰 梁燕妮 蔡爱华 覃信梅 《广西植物》 北大核心 2025年第3期527-541,共15页
六堡茶群体种(Camellia sinensis var.sinensis‘Liupao’)是制作六堡茶的主要原材料植物。为探索六堡茶群体种的遗传背景,特别是其系统发育和演化历史,该文对27份六堡茶群体种和5份突肋茶开展了浅层基因组和转录组测序,并进行了六堡茶... 六堡茶群体种(Camellia sinensis var.sinensis‘Liupao’)是制作六堡茶的主要原材料植物。为探索六堡茶群体种的遗传背景,特别是其系统发育和演化历史,该文对27份六堡茶群体种和5份突肋茶开展了浅层基因组和转录组测序,并进行了六堡茶群体种的系统发育关系、分歧进化时间及遗传多样性分析。结果表明:(1)在叶绿体树上,六堡茶群体种样品被分为距离较远的两组。一组与茶亲缘关系最近,嵌入了主要由茶组成的分支内部,分别与不同栽培茶聚在一起;另一组则形成单系分支,与突肋茶亲缘关系最近且嵌入其内部。然而,在核基因树上,六堡茶群体种样品与栽培茶及山茶属其他几个物种聚为一支,但与突肋茶关系较远。核质基因组系统发育矛盾表明,部分六堡茶群体种的祖先曾与突肋茶发生过杂交事件,捕获了突肋茶的叶绿体基因组。(2)分子钟分析进一步表明,该杂交事件发生在1.55百万年前的第四纪时期,远早于人类栽培和制作茶的历史。(3)基于叶绿体基因组和核基因的遗传多样性分析均发现,六堡茶群体种具有较高的单倍型多样性,有较大的演化潜力。该研究为六堡茶群体种种质资源保护、品种选育及开发利用提供了科学依据和指导。 展开更多
关键词 六堡茶群体种 叶绿体基因组 转录组 叶绿体基因组捕获 杂交 遗传多样性
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中甸刺玫的叶绿体基因组特征及种内变异
2
作者 王其刚 曹世睿 +5 位作者 王慧纯 马长乐 晏慧君 邱显钦 景维坤 蹇洪英 《广西植物》 北大核心 2025年第1期15-30,共16页
中甸刺玫(Rosa praelucens)是云南香格里拉市的特有“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... 中甸刺玫(Rosa praelucens)是云南香格里拉市的特有“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、组装注释和比较分析。结果表明:(1)中甸刺玫的基因组序列长157173~157261 bp,植株间仅相差88 bp,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27155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(SSRs),后者大部分为单核苷酸SSRs,主要位于大单拷贝(LSC)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(P_(i))为0.00012;位于LSC的pet N-trn D、psa A-ycf 3等基因间隔区,以及rps 16和ycf 1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。该研究结果表明,中甸刺玫种内在叶绿体基因组大小、序列和结构等方面均高度保守,其种内丰富的表型多样性并非由叶绿体基因组变异而引起。 展开更多
关键词 中甸刺玫 叶绿体基因组 比较基因组 简单重复序列 核酸多态性 密码子偏好
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千里光叶绿体基因组特征及系统发育分析
3
作者 孔卫青 江微 杨金宏 《中国野生植物资源》 2025年第1期65-73,共9页
目的:研究中药材千里光的叶绿体基因组特征,为千里光属植物的系统发育关系和进化研究提供依据。方法:通过高通量测序获得千里光的叶绿体基因组,Codon W、MISA、REPuter、MAFFT等软件分析其密码子偏好、SSR、重复序列、核苷酸多态性、系... 目的:研究中药材千里光的叶绿体基因组特征,为千里光属植物的系统发育关系和进化研究提供依据。方法:通过高通量测序获得千里光的叶绿体基因组,Codon W、MISA、REPuter、MAFFT等软件分析其密码子偏好、SSR、重复序列、核苷酸多态性、系统发育等特征。结果:千里光叶绿体基因组大小为150 456 bp,编码133个基因,其中蛋白质编码基因88个,偏好使用A/U结尾的密码子。千里光属植物叶绿体基因组的简单重复序列以A/T型单核苷酸重复最多,散在重复序列主要类型为正向重复和回文重复。IR边界和基因组序列比对分析显示千里光属植物有一定的保守性,SSC区的变异程度最高。系统发育分析结果显示千里光属植物分为2个分支,千里光与Senecio asperifolius和Senecio nudicaulis的亲缘关系较近。结论:对千里光属植物叶绿体基因组特征及系统发育的比较研究,为千里光属植物的分子鉴定、遗传多样性和系统进化研究提供了依据。 展开更多
关键词 千里光 叶绿体基因组 简单重复序列 遗传多样性 系统发育
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5种黄精属植物叶绿体基因组从头组装及系统发育研究
4
作者 李伟 朱明玉 +6 位作者 曾宇灵 文萱 黄楚彤 法欣悦 森林 胡志刚 刘义飞 《世界科学技术-中医药现代化》 北大核心 2025年第1期36-55,共20页
目的使用混合组装技术对采集的5种黄精属植物叶绿体基因组进行组装,利用比较基因组方法分析其种内及种间差异,探究其密码子使用模式及影响因素,并解析黄精属的系统发育关系。方法本研究使用Unicycler软件混合组装5种黄精属植物的叶绿体... 目的使用混合组装技术对采集的5种黄精属植物叶绿体基因组进行组装,利用比较基因组方法分析其种内及种间差异,探究其密码子使用模式及影响因素,并解析黄精属的系统发育关系。方法本研究使用Unicycler软件混合组装5种黄精属植物的叶绿体基因组。通过序列比对、共线性分析、边界分析等方法评价这5种黄精属植物的种间差异,利用核苷酸多态性分析发掘其及近缘物种的高变异位点,预测不同长重复序列及SSRs的分布情况,随后分析黄精密码子使用偏性,最后与其余47种黄精属及其近缘物种的编码序列构建系统发育树探究本研究的系统发育关系。结果(1)5种黄精属植物组装得到155408-155623 bp的叶绿体基因组,共注释132-133个基因,并检测出369个长重复序列和1553个简单重复序列。(2)8种黄精属植物叶绿体基因组在IRs边界的收缩与扩张不明显,个别位于LSC-IRs-SSC边界的基因如ndhF基因和ycf1基因的大小和分布存在细微差异,8种黄精植物未出现种间或种内重排现象。(3)8种黄精叶绿体基因组高变异区主要位于两个单拷贝区,重复拷贝区相对保守,编码区相对于非编码区更加保守,高核苷酸多态性位点rps16-trnQ、trnS-trnG、trnT^(UGU)-trnL、ndhF-rpl32和rpl32-trnL均位于单拷贝区且大多为基因间隔区。(4)密码子偏好性结果表明,5种黄精属植物密码子偏好性相似且主要受选择压力影响,密码子的第三位碱基起主导作用且主要是以A/U结尾。RSCU聚类热图显示PK和PZ、PCB和PS具有较近的亲缘关系;(5)系统发育关系树将52种黄精属植物及其近缘物种分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五支,PS、PK、PCB、PCZ和PZ被分到第Ⅳ、Ⅴ支中,其中PK和PZ的亲缘关系最近,PCZ的亲缘关系相对其他4个较远,被单独分到第Ⅴ支中。结论本研究对黄精属药用植物的系统发育研究和分子标记开发等工作提供了参考依据。 展开更多
关键词 黄精属 叶绿体基因组 混合组装 密码子偏好性 紫杆多花黄精
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山铜材叶绿体基因组特征及密码子偏好性分析
5
作者 王晨璐 黄振北 +3 位作者 赖文峰 施国政 刘浩洋 张国防 《森林与环境学报》 北大核心 2025年第1期82-90,共9页
为揭示山铜材(Chunia bucklandioides)叶绿体基因组基本结构和蛋白编码信息,以及为未来研究山铜材的分子标记、基因工程和遗传多样性等提供参考,基于高通量测序数据对山铜材的叶绿体基因组全序列进行组装和分析。结果表明,山铜材叶绿体... 为揭示山铜材(Chunia bucklandioides)叶绿体基因组基本结构和蛋白编码信息,以及为未来研究山铜材的分子标记、基因工程和遗传多样性等提供参考,基于高通量测序数据对山铜材的叶绿体基因组全序列进行组装和分析。结果表明,山铜材叶绿体基因组总长度为159801 bp,呈典型的四分体结构,基因组的GC含量为38.1%,有效密码子数(ENC)为35.19~54.38,含131个编码基因,其中有80个蛋白编码基因,8个rRNA和37个tRNA,并鉴定出71个简单重复序列位点;根据中性绘图、有效密码子数绘图、偏倚性绘图分析表明,山铜材叶绿体基因组的蛋白编码基因在密码子选择过程中主要受自然选择的影响,更倾向于使用A、U碱基进行编码;相对密码子使用度>1的高频密码子有29个,其中有28个以A或U结尾,筛选出的8个最优密码子分别为GCU、GAU、GGA、AAU、CCU、AGA、UCA、ACA。山铜材叶绿体基因组的组装和分析揭示了其四分体结构、基因组成及密码子使用偏好性,明确了自然选择在密码子选择中的主导作用,并显示出对A、U结尾密码子的高度偏好。 展开更多
关键词 山铜材 叶绿体基因组 密码子偏好性 最优密码子筛选
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濒危植物新绒苔叶绿体基因组特征及系统发育位置分析
6
作者 朱梦飞 胡迎峰 师雪芹 《浙江农林大学学报》 北大核心 2025年第1期55-63,共9页
【目的】新绒苔Neotrichocolea bissetii为东亚特有植物,被世界自然保护联盟(IUCN)列为易危植物。阐明新绒苔叶绿体基因组结构特征及系统进化地位,可为新绒苔的物种鉴定、资源保护和系统进化提供理论参考。【方法】以野外采集的新绒苔... 【目的】新绒苔Neotrichocolea bissetii为东亚特有植物,被世界自然保护联盟(IUCN)列为易危植物。阐明新绒苔叶绿体基因组结构特征及系统进化地位,可为新绒苔的物种鉴定、资源保护和系统进化提供理论参考。【方法】以野外采集的新绒苔为材料,进行DNA提取、测序和组装,分析叶绿体基因组结构、重复序列、密码子偏好性,并结合其余18种苔藓植物叶绿体基因组序列构建系统发育关系。【结果】新绒苔叶绿体全基因组序列全长为118 423 bp,包括1对反向重复区(IR,9 031 bp)、1个大单拷贝区(LSC,80 837 bp)和1个小单拷贝区(SSC,19 524 bp);包含79个蛋白质编码基因,8个核糖体RNA (rRNA)和36个转移RNA (tRNA)。新绒苔叶绿体全基因组中共检测到56个简单重复序列(SSR),大部分为AT/AT二核苷酸序列。密码子偏好性分析表明其密码子偏好以A/U结尾。除了少数可变区域外,新绒苔叶绿体基因组的IR边界区域非常保守。系统发育树表明该种与囊绒苔Trichocoleopsis sacculata亲缘关系最密切,两者隶属于新绒苔科。【结论】新绒苔叶绿体基因组为典型的四分体结构,基因组相对保守。系统发育树分析表明新绒苔与囊绒苔聚合成同一分支结构。 展开更多
关键词 新绒苔 叶绿体基因组 特征分析 系统发育
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海滨猫尾木叶绿体基因组特征及编码基因psbB对冷胁迫的响应
7
作者 廖晓童 张台民 +4 位作者 李卫锦 李单凤 杨勇 陈光程 张颖 《广西植物》 北大核心 2025年第1期58-68,共11页
低温是濒危红树植物海滨猫尾木(Dolichandrone spathacea)生态修复的重要障碍,植物叶绿体及其编码的基因密切响应冷胁迫,解析叶绿体基因组特征及冷胁迫下编码基因psbB的分子响应规律有助于该物种的保护与修复。为揭示叶绿体基因组信息,... 低温是濒危红树植物海滨猫尾木(Dolichandrone spathacea)生态修复的重要障碍,植物叶绿体及其编码的基因密切响应冷胁迫,解析叶绿体基因组特征及冷胁迫下编码基因psbB的分子响应规律有助于该物种的保护与修复。为揭示叶绿体基因组信息,该研究通过Illumina NovaSeq测序平台对海滨猫尾木总DNA进行测序、组装、注释和功能分析,以及为探究冷胁迫下psbB基因的变化规律,并且检测了海滨猫尾木幼苗在不同温度处理下的总叶绿素、丙二醛、脯氨酸、总酚、可溶性蛋白和可溶性糖等生理参数,同时利用荧光定量PCR实验检测了相应处理下叶片psbB基因的表达水平。结果表明:(1)海滨猫尾木叶绿体具有典型四分体结构,基因组大小为159139 bp,GC含量为37.9%,编码133个基因。其中,包括蛋白质编码基因(88个),tRNA基因(37个)和rRNA基因(8个)。(2)在系统发育分析中,海滨猫尾木未能形成单系,同其他8种紫葳科植物聚为一束,支持率达100%。(3)冷胁迫下,海滨猫尾木幼苗叶片总叶绿素含量随着处理温度的降低呈下降趋势,而总酚、丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖的含量以及叶绿体编码基因psbB的相对表达量均随着处理温度的降低呈上升趋势。综上认为,海滨猫尾木叶绿体基因组特征与其他紫葳科植物高度保守。在冷胁迫下,该植物总叶绿素合成受到抑制,渗透性调节物质的合成受到影响,同时编码基因psbB参与了植物冷胁迫下的分子调控。以上结果为提升濒危红树植物抗冷能力分子辅助育种提供了前期基础。 展开更多
关键词 海滨猫尾木 叶绿体基因组 系统发育分析 冷胁迫 生理指标 psbB 基因
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小黑麦叶绿体基因组密码子偏好性分析与基因功能相关性分析
8
作者 田甜 张银霞 杜文华 《草地学报》 北大核心 2025年第3期707-718,共12页
为揭示小黑麦(Triticale)的密码子使用偏好性及其影响因素,用CodonW 1.4.2和在线软件CUSP(Codon Usage and Synonymous Condon Usage Profile)对小黑麦叶绿体基因组中52个编码序列(Coding sequence,CDS)特征进行分析。结果表明:小黑麦... 为揭示小黑麦(Triticale)的密码子使用偏好性及其影响因素,用CodonW 1.4.2和在线软件CUSP(Codon Usage and Synonymous Condon Usage Profile)对小黑麦叶绿体基因组中52个编码序列(Coding sequence,CDS)特征进行分析。结果表明:小黑麦叶绿体基因组密码子第三位主要偏向以A/U为主;有效密码子数(Effective number of codon,ENC)值在37.64~61.00之间,平均值为47.31,大于45的有42个;密码子适应指数(Codon adaptation index,CAI)在0.12~0.33之间,平均值为0.17,说明小黑麦叶绿体基因组密码子偏好性较弱;16个均以A/U结尾的密码子被筛选为最优密码子。中性绘图、ENC-GC_(3s)和偏倚性绘图分析(Parity Rule 2,PR2-plot)结果表明多数功能基因的密码子使用偏好性受自然选择压力影响为主。小黑麦叶绿体基因组中与光合作用密切相关的基因可能受到了突变和选择的强烈作用,使这些基因的密码子使用频率具有共同特征,表现为密码子使用模式与基因功能有较大的相关性。 展开更多
关键词 小黑麦 叶绿体基因组 密码子偏好性 最优密码子
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贵州海桐叶绿体基因组特征及系统发育分析
9
作者 滕尧 杨加文 +5 位作者 何选泽 张小英 李嘉昱 陈彩霞 袁茂琴 彭熙 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第3期35-44,共10页
为了解贵州海桐(Pittosporum kweichowense)叶绿体基因组基本特征及系统发育关系,本研究基于Illumina高通量测序技术,采用生物信息学方法对序列进行组装,获得贵州海桐完整叶绿体基因组,并对其功能特征、密码子偏好性、简单重复序列、基... 为了解贵州海桐(Pittosporum kweichowense)叶绿体基因组基本特征及系统发育关系,本研究基于Illumina高通量测序技术,采用生物信息学方法对序列进行组装,获得贵州海桐完整叶绿体基因组,并对其功能特征、密码子偏好性、简单重复序列、基因组比对信息及系统发育关系等进行分析。结果表明,(1)贵州海桐叶绿体基因组呈典型的四分体结构,总长度为153582bp,其中大单拷贝区(LSC)为84944bp,小单拷贝区(SSC)为18740bp,此外还有2个长度为24949bp的反向重复序列区(IR),总GC含量为38.94%。(2)注释到130个基因,其中包括85个蛋白质编码基因、37个tRNA基因和8个rRNA基因。(3)共检测到25910个密码子,其中编码亮氨酸(Leu)的密码子数量最多,密码子第3位碱基有较高的A/U偏好性。(4)通过微卫星分析鉴定到44个简单重复序列(SSR)位点,且明显偏好使用A/T碱基。(5)海桐花属植物的叶绿体基因组IR/SC边界相对保守,变异主要存在于LSC。(6)系统发育分析结果显示,贵州海桐、昆明海桐(P.kunmingense)的亲缘关系最近。 展开更多
关键词 贵州海桐 叶绿体基因组 结构特征 密码子偏好性 系统发育分析
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6种雪茄品系叶绿体基因组比较分析及系统发育关系研究
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作者 施友志 申民翀 +9 位作者 王剑 潘勇 杜甫 纪桂霞 赵泽玉 李子玮 王琰琰 贾志忠 袁晓龙 吴创 《特产研究》 2025年第1期59-66,78,共9页
为探究国内栽培雪茄烟的品系来源,本研究采用第二代测序技术对6种雪茄烟的叶绿体基因组进行了测序和组装,解析了其叶绿体基因组的结构特点,并构建其系统进化关系。结果表明,6种雪茄烟具有典型的叶绿体基因组的4个分区:大单拷贝区(Large ... 为探究国内栽培雪茄烟的品系来源,本研究采用第二代测序技术对6种雪茄烟的叶绿体基因组进行了测序和组装,解析了其叶绿体基因组的结构特点,并构建其系统进化关系。结果表明,6种雪茄烟具有典型的叶绿体基因组的4个分区:大单拷贝区(Large single copy,LSC)、小单拷贝区(Small single copy,SSC)和一对反向重复区(Inverted repeat,IRa/IRb)。结果表明,Nicotiana tabacum 7-CX14,N.tabacum Hainan2,N.tabacum Hainan3,N.tabacum 189802E-Habana2000,N.tabacum Piloto Cubano和N.tabacum apxA_T2_120719的叶绿体基因组全长分别为155942 bp,155942 bp,155942 bp,155942 bp,155942 bp和161907 bp,包括86685p~86686 bp的LSC区域,18571~18573 bp的LSC区域。除N.tabacum apxA_T2_120719之外,其余5种雪茄烟的叶绿体基因组编码的基因数目均为130个,包含85个蛋白编码基因(Protein-coding genes,PCGs)、8个核糖体RNAs(ribosomal RNAs,rRNAs)、37个转运RNAs(transfer RNAs,tRNAs)。N.tabacum apxA_T2_120719包含109个蛋白质编码基因,39个tRNAs。6个物种基因组序列长度差异不大,LSC/IR和SSC/IR边界基因的位置和类型也非常保守。叶绿体基因组中共有60个简单重复序列(SSRs),在密码子的使用上存在A或T偏好。系统进化树的结果表明,来源于湖北省十堰市丹江口市的N.tabacum 7-CX14与来源于多米尼加的N.tabacum Piloto Cubano聚为一支,表明我国栽培的雪茄烟可能存在同种异名、异名同种的现象。因此,雪茄烟叶绿体基因组的测定将有助于雪茄烟物种的鉴定、DNA条形码的开发,可为将来的育种提供科学参考。 展开更多
关键词 雪茄 叶绿体基因组 系统进化关系 种质资源
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疏花地榆的叶绿体基因组和系统位置分析
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作者 红良 张国建 李琴琴 《内蒙古师范大学学报(自然科学版)》 2025年第2期120-124,共5页
对疏花地榆(Sanguisorba diandra)叶绿体基因组的研究发现,其基因组为环状结构,全长为154832 bp,GC含量37.3%;基因组呈典型的四分体结构,包括一个大单拷贝区(large single copy region,LSC)、一个小单拷贝区(small single copy region,S... 对疏花地榆(Sanguisorba diandra)叶绿体基因组的研究发现,其基因组为环状结构,全长为154832 bp,GC含量37.3%;基因组呈典型的四分体结构,包括一个大单拷贝区(large single copy region,LSC)、一个小单拷贝区(small single copy region,SSC)和两个反向重复区(inverted repeats,IRs),长度分别为85013 bp、18703 bp和25558 bp,GC含量分别为35.3%、31.4%和42.8%。疏花地榆叶绿体基因组共编码129个基因,包括84个蛋白质编码基因(protein-coding genes,PCGs)、37个转运核糖核酸(tRNA)基因和8个核糖体核糖核酸(rRNA)基因,其中17个基因在IR区有2个拷贝。系统发育分析结果表明,地榆属为单系类群,疏花地榆与矮地榆(Sanguisorba filiformis)的亲缘关系最近。 展开更多
关键词 疏花地榆 叶绿体基因组 地榆属 蔷薇科
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药用植物两面针叶绿体基因组特征及系统进化分析
12
作者 刘涵 孙冲 +5 位作者 肖佳林 黄勤琴 刘华敏 黄威 黄姗 刘霞 《林业与生态科学》 2025年第1期83-92,共10页
为明确两面针叶绿体基因组的结构组成及其系统进化关系,研究花椒属物种遗传多样性、分子育种及野生种质资源开发利用,以两面针叶片为材料,利用改良CTAB法提取两面针叶片总DNA,基于BGISeq-500平台进行高通量测序,采用SPAdes v3.13.0软件... 为明确两面针叶绿体基因组的结构组成及其系统进化关系,研究花椒属物种遗传多样性、分子育种及野生种质资源开发利用,以两面针叶片为材料,利用改良CTAB法提取两面针叶片总DNA,基于BGISeq-500平台进行高通量测序,采用SPAdes v3.13.0软件及GeSeq软件进行叶绿体基因组组装和注释,并对叶绿体基因组结构特征、重复序列、边界收缩与扩张、序列变异进行分析,ML和BI法构建系统发育关系。结果发现,两面针叶绿体基因组全长157304 bp,包括1个大单拷贝区(Large single copy,LSC)84368 bp,1个小单拷贝区(Small single copy,SSC)17634 bp以及2个反向重复区(Inverted repeat region,IR)27651 bp;两面针叶绿体基因组总GC含量为38.5%,共编码132个基因,包括87个蛋白质编码基因,37个tRNA基因和8个rRNA基因;两面针的叶绿体基因组RSCU>1的密码子共32个,其中以A/U结尾的密码子占总数的90.6%,有较强的A/U碱基偏好性;基因组比较分析表明,花椒属植物的IR边界高度保守,核苷酸多样性较高区域有8个;共检测到188个简单重复序列(SSR),其中绝大多数为单核苷酸重复序列。系统发育分析结果表明,花椒属为单系类群,两面针与胡椒木亲缘关系最近。叶绿体基因组数据是花椒属系统进化分析的理想标记,丰富了花椒属物种的遗传信息。 展开更多
关键词 叶绿体基因组 系统进化 种质资源 分子标记 两面针
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黄山玉兰叶绿体基因组特征及系统发育分析
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作者 谢艳萍 金鑫 +3 位作者 杨凡 张宇帆 韦永皓 张兴旺 《淮北师范大学学报(自然科学版)》 2025年第1期32-37,共6页
为明确黄山玉兰(Yulania cylindrica)叶绿体基因组结构特征及其与同属类群系统发育关系,采用高通量测序技术对黄山玉兰叶绿体全基因组进行测序和分析,基于木兰科15个叶绿体全基因组序列重建黄山玉兰及其近缘种系统发育树。结果表明:黄... 为明确黄山玉兰(Yulania cylindrica)叶绿体基因组结构特征及其与同属类群系统发育关系,采用高通量测序技术对黄山玉兰叶绿体全基因组进行测序和分析,基于木兰科15个叶绿体全基因组序列重建黄山玉兰及其近缘种系统发育树。结果表明:黄山玉兰叶绿体基因组全长为160080 bp,分为1个大单拷贝区(88119 bp)、1个小单拷贝区(18779 bp)和2个反向互补区(26591 bp);共注释得到113种基因,包括79种蛋白质编码基因、30种tRNA基因和4种rRNA基因,其中10种蛋白质编码基因和6种tRNA基因含有内含子;基于72个共享蛋白质编码基因序列的系统发育树显示黄山玉兰和玉兰(Y.denudata)的亲缘关系较近。研究结果对于进一步探讨广义木兰属进化与系统发育关系具有重要参考价值。 展开更多
关键词 黄山玉兰 叶绿体基因组 序列特征 系统发育
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基于叶绿体基因组的八角枫属及近缘属植物系统发育分析
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作者 杨玉霞 李静婷 +3 位作者 李颖 苏晨 闫睿 魏泽昶 《湖北农业科学》 2025年第1期168-173,192,共7页
为明确八角枫(Alangium chinense(Lour.)Harms)叶绿体基因组的结构特点及系统发育关系,通过Illumina高通量测序技术对八角枫叶绿体基因组进行测序,并进行组装、注释和结构分析。利用mVISTA和Geneious软件对八角枫、毛八角枫、高山八角... 为明确八角枫(Alangium chinense(Lour.)Harms)叶绿体基因组的结构特点及系统发育关系,通过Illumina高通量测序技术对八角枫叶绿体基因组进行测序,并进行组装、注释和结构分析。利用mVISTA和Geneious软件对八角枫、毛八角枫、高山八角枫、八角枫MG524996和八角枫NC044840叶绿体基因组进行同源比对和共线性分析,采用MEGA 11软件构建植物系统发育树。结果表明,八角枫完整的叶绿体基因组全长156 672 bp,呈双链环状结构,GC占37.69%;叶绿体基因组共有130个编码基因,包括81个蛋白质编码基因(PCGs)、38个tRNA转运基因、8个rRNA基因和3个假基因,其在叶绿体基因组序列中占比分别为62.31%、29.23%、6.15%和2.31%。同源比对和共线性分析发现,5种植物(八角枫、其他4种八角枫属植物)叶绿体基因组间具有高度相似性和共线性。系统发育分析表明,八角枫与高山八角枫亲缘关系最为接近,暗示他们在进化上具有共线性,推测该八角枫为新亚种。 展开更多
关键词 叶绿体基因组 八角枫属 近缘属植物 系统发育
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‘湘辣14号’叶绿体基因组密码子偏好性分析
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作者 何刀山 阳小强 +4 位作者 秦雅林 何海燕 谢维 罗治国 李鹏 《中国果菜》 2025年第1期47-54,79,共9页
为阐明‘湘辣14号’叶绿体基因组密码子的使用模式,本研究以‘湘辣14号’(Capsicum annuum cv‘Xiangla NO.14’)叶绿体基因组52条蛋白编码基因序列(CDS)为材料,采用Codon W1.4.2等软件分析‘湘辣14号’密码子碱基组成及使用偏好性,并... 为阐明‘湘辣14号’叶绿体基因组密码子的使用模式,本研究以‘湘辣14号’(Capsicum annuum cv‘Xiangla NO.14’)叶绿体基因组52条蛋白编码基因序列(CDS)为材料,采用Codon W1.4.2等软件分析‘湘辣14号’密码子碱基组成及使用偏好性,并利用中性绘图、奇偶偏好(PR2-plot)、有效密码子数(ENC-plot)分析了影响密码子偏好性的主要因素,并进一步确定其最优密码子。结果表明,‘湘辣14号’密码子GCall平均含量为38.70%,且GC1(47.29%)>GC2(39.74%)>GC3(29.05%),ENC介于34.10~54.31之间,平均值为46.69。有29个密码子的同义密码子相对使用度(RSCU)>1,且以A或U结尾,密码子第3位碱基偏好使用A/U结尾。ENC与GC3呈极显著相关,而与GC_(all)、GC_(1)、GC_(2)不相关。绘图分析表明,自然选择和突变均对‘湘辣14号’密码子偏好性产生重要影响。共筛选出GCA、GCU、AGA等19个最优密码子,其中10个以A结尾,9个以U结尾,说明‘湘辣14号’密码子第3位碱基偏爱使用A/U结尾。本研究为茄科辣椒属叶绿体基因工程的开展提供了理论依据。 展开更多
关键词 ‘湘辣14号’ 叶绿体基因组 密码子偏好性 最优密码子
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吊灯扶桑叶绿体基因组特征与木槿属系统发育研究
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作者 周全 王璐瑶 +2 位作者 袁庆 郑雪梅 刘海瑞 《草地学报》 北大核心 2025年第3期748-765,共18页
为探讨木槿属系统发育关系,明确争议类群的分类学地位。本研究对吊灯扶桑(Hibiscus schizopetalus)完整叶绿体基因组进行了测序组装,并从NCBI数据库中下载已公布的木槿属及近缘类群叶绿体基因组。使用DnaSP、MrBayes和MCMCtree等生物信... 为探讨木槿属系统发育关系,明确争议类群的分类学地位。本研究对吊灯扶桑(Hibiscus schizopetalus)完整叶绿体基因组进行了测序组装,并从NCBI数据库中下载已公布的木槿属及近缘类群叶绿体基因组。使用DnaSP、MrBayes和MCMCtree等生物信息学软件探究木槿属叶绿体基因组进化特征与系统发育上的争议。结果表明吊灯扶桑叶绿体基因组具有四分区结构,共包含130个基因,检测到275个SSR,蛋白编码基因表现出密码子偏好性。木槿属植物叶绿体基因组保守性高,边界稳定,未检测到重排。筛选出18个高变基因和3个高度保守基因。重建的系统发育关系不支持将木棉科划分入锦葵科或木槿属。木槿属与木棉科间遗传距离较小且亲缘关系较近,为理解形态相似性提供了新的视角。本研究为理解木槿属植物的系统演化、遗传多样性保护及分子标记开发提供了重要参考。 展开更多
关键词 吊灯扶桑 叶绿体基因组 木槿属 系统发育 分歧时间
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基于叶绿体基因组的中国水麦冬科系统发育研究
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作者 王璐瑶 周全 +3 位作者 樊国有 袁庆 张晶晶 刘海瑞 《水生生物学报》 北大核心 2025年第4期154-166,共13页
为探究水麦冬科(Juncaginaceae)系统发育上存在的争议,并丰富水麦冬科物种的遗传信息资源,研究对海韭菜(Triglochin maritima)和水麦冬(Triglochin palustris)叶绿体基因组进行测序、组装、注释和特征分析,并重建其与相关类群的系统发... 为探究水麦冬科(Juncaginaceae)系统发育上存在的争议,并丰富水麦冬科物种的遗传信息资源,研究对海韭菜(Triglochin maritima)和水麦冬(Triglochin palustris)叶绿体基因组进行测序、组装、注释和特征分析,并重建其与相关类群的系统发育关系。海韭菜和水麦冬叶绿体基因组呈环状四分体结构,全长分别为155881和155803 bp,分别鉴定出了57和60个SSRs及49个长重复序列。海韭菜和水麦冬叶绿体基因组偏好使用以A/U结尾的密码子。系统发育分析表明水麦冬科两个物种聚为一支,与其近缘类群遗传距离较远,于78.67 MYA与眼子菜属(Potamogeton)、虾海藻属(Phyllospadix)、大叶藻属(Zostera)、二药藻属(Halodule)、针叶藻属(Syringodium)、川蔓藻属(Ruppia)构成的分支产生分化。结合物种生境与形态特征支持将水麦冬属上升为水麦冬科。研究将不仅为探究水麦冬科叶绿体基因组结构进化奠定理论基础,也能为水麦冬科及相关类群物种保护和科学利用提供理论依据。 展开更多
关键词 水麦冬科 叶绿体基因组特征 系统发育 分歧时间
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化州柚叶绿体基因组及其结构分析
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作者 黄琼林 陈依虹 +3 位作者 吴民富 叶晓霞 谭靖怡 吴民华 《中国南方果树》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页
采用高通量测序技术对化州柚Citrus grandis‘Tomentosa’叶绿体基因组进行测序,使用生物信息学方法对其进行组装、注释以及解析。结果显示,化州柚叶绿体基因组为160139 bp的环状双链四分体,由87733 bp的大单拷贝区、18410 bp的小单拷... 采用高通量测序技术对化州柚Citrus grandis‘Tomentosa’叶绿体基因组进行测序,使用生物信息学方法对其进行组装、注释以及解析。结果显示,化州柚叶绿体基因组为160139 bp的环状双链四分体,由87733 bp的大单拷贝区、18410 bp的小单拷贝区以及穿插两者之间的两个26998 bp的反向重复区构成,含有133个基因。化州柚叶绿体基因组共有26244个密码子,其中以A/T碱基结尾的密码子居多;在检测到的104个简单重复序列(SSR)中,以A/T碱基的单核苷酸重复基序为主。化州柚等柑橘属植物叶绿体基因组的单拷贝区/反向重复区边界构成和全序列相似度较高,变异碱基主要分布在trnS-trnG、petN-psbM、psbC-trnS、trnT-trnL、accd-psaI、petA-psbJ、rps3-rpl22、ndhF-rpl32、ccsA-psaC和ycf1等基因间隔区或基因。系统进化分析显示化州柚与同属植物柚、甜橙的叶绿体基因组同源性最高。 展开更多
关键词 化州柚 叶绿体基因组 比较分析 系统发育分析
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苋色藜叶绿体基因组的解析与系统发育分析
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作者 孔卫青 禚苏 杨金宏 《草地学报》 北大核心 2025年第3期739-747,共9页
本研究对苋色藜(Chenopodium amaranticolor)的叶绿体基因组进行了高通量测序、组装和注释分析,比较了藜属植物叶绿体基因组的特征和系统发育关系,发现苋色藜叶绿体基因组长152193 bp,GC含量37.25%,编码131个基因,其中蛋白质编码基因86... 本研究对苋色藜(Chenopodium amaranticolor)的叶绿体基因组进行了高通量测序、组装和注释分析,比较了藜属植物叶绿体基因组的特征和系统发育关系,发现苋色藜叶绿体基因组长152193 bp,GC含量37.25%,编码131个基因,其中蛋白质编码基因86个,偏好使用A/U结尾的密码子。共线性和滑动窗口分析藜属植物叶绿体基因组具有较高序列相似性,核苷酸多态性主要在LSC和SSC区的基因间隔区以及ndhF和ycf1基因内部;SSR以单碱基重复为主,主要组成碱基为A、T;散在重复序列主要为正向重复和回文重复;系统发育分析苋色藜与台湾藜(Chenopodium formosanum)的亲缘关系较近;计算基于核基因的苋色藜与藜麦(Chenopodium quinoa)的遗传距离大于叶绿体基因。本研究可为藜属植物遗传结构与多样性、特异基因挖掘以及系统发育等研究提供参考。 展开更多
关键词 苋色藜 叶绿体基因组 高通量测序 系统发育
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鳄梨属3种油梨叶绿体基因组密码子偏好性分析
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作者 杞美军 张振伟 +7 位作者 董诗浪 张镕麒 张秋燕 段雨婷 王凯 吕志鹏 黄文龙 葛宇 《南方农业学报》 北大核心 2025年第2期573-582,共10页
【目的】分析鳄梨属3种油梨叶绿体基因组密码子的使用偏好性,为油梨叶绿体基因工程中提高外源基因在载体内表达及油梨分子育种提供理论依据。【方法】以在鳄梨属3种油梨(墨西哥种、危地马拉种和西印度群岛种)叶绿体基因组中筛选出的49... 【目的】分析鳄梨属3种油梨叶绿体基因组密码子的使用偏好性,为油梨叶绿体基因工程中提高外源基因在载体内表达及油梨分子育种提供理论依据。【方法】以在鳄梨属3种油梨(墨西哥种、危地马拉种和西印度群岛种)叶绿体基因组中筛选出的49条编码区(CDS)序列为研究对象,利用Excel 2010、Origin 2021、TBtools、CodonW 1.4.2、Chi‐plot在线网站和CUSP软件对3种油梨叶绿体基因组密码子进行密码子组成分析、参数相关分析、中性绘图分析、ENCplot分析、PR2-plot分析和最优密码子分析。【结果】3种油梨叶绿体基因组密码子第1、第2和第3位上碱基GC含量的排序为GC1>GC2>GC3,表明GC在密码子不同位置上的分布不均匀。GC1分别与GC2、GC3、GC及ENC呈正相关,其中GC1与GC之间的相关系数最高(0.80)。GC2分别与GC3和ENC呈负相关。中性绘图分析结果显示,墨西哥种、危地马拉种和西印度群岛种3种油梨叶绿体基因组GC3与GC12间的回归系数分别为0.0956、0.0869和0.0872,相关系数分别为0.0050、0.0042和0.0043,表明密码子使用偏好性主要受自然选择的影响。ENC-plot分析结果显示,大多数基因偏离标准曲线散布在标准曲线下方,较少的基因分布在标准曲线上方或接近标准曲线,表明不同的基因受突变压力和自然选择影响不同。3种油梨叶绿体密码子偏好性受自然选择的影响程度较大。PR2-plot分析结果显示,密码子第3位上的碱基T的使用频率高于A,而G的使用频率高于C,说明密码子使用偏好性除受到突变压力影响外,也受自然选择等因素的影响。鳄梨属3种油梨均筛选出15个最优密码子,分别为UUU、UUA、UUG、CUU、AUU、GUU、UCU、CCU、CCC、ACU、ACC、GCU、UAA、UGU和AGA。【结论】鳄梨属3种油梨叶绿体基因组密码子偏好性主要受到自然选择的影响,同时也受突变压力等多重因素的共同作用;并筛选出的15个最优密码子的第3位碱基大多以A/U结尾。 展开更多
关键词 鳄梨属 叶绿体基因组 密码子偏好性 最优密码子
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