珍稀濒危飘带兜兰叶绿体全基因组种内变异研究 被引量：3

1

作者 高鑫祯 唐露 +2 位作者 汪雨 邵士成 罗艳 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-14,共14页

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。近年来,因生境破坏和人为滥采而导致飘带兜兰野生种群极度缩减。为开发种内多态性的分子标记用于保护生物学研究,该研究对飘带兜兰4个野生个体... 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。近年来,因生境破坏和人为滥采而导致飘带兜兰野生种群极度缩减。为开发种内多态性的分子标记用于保护生物学研究,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,与已公布的飘带兜兰2个个体的叶绿体全基因组序列进行比对,分析飘带兜兰叶绿体基因组的种内差异。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个简单重复序列(simple sequence repeats, SSRs)位点,其中21个SSR位点具有多态性。此外,在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个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNPs)、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0~0.006 32,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。综上表明,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。 展开更多

关键词 叶绿体全基因组 飘带兜兰 序列差异 多态性分子标记 插入缺失 微卫星

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药用植物华重楼(黑药花科)叶绿体全基因组研究（英文） 被引量：9

2

作者 李晓娟 杨振艳 +1 位作者 黄玉玲 纪运恒 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期601-613,共13页

为探究华重楼(Paris polyphylla var.chinensis)的叶绿体基因组特征,利用叶绿体系统发育基因组学方法,对华重楼与其它百合目植物的叶绿体全基因组进行了比较。结果表明,华重楼的叶绿体全基因组长158307 bp,由4个区组成,包括2个反向重复... 为探究华重楼(Paris polyphylla var.chinensis)的叶绿体基因组特征,利用叶绿体系统发育基因组学方法,对华重楼与其它百合目植物的叶绿体全基因组进行了比较。结果表明,华重楼的叶绿体全基因组长158307 bp,由4个区组成,包括2个反向重复区(IRA和IRB,27473 bp)、1个小单拷贝区(SSC,18175 bp)和1个大单拷贝区(LSC,85187 bp)。其叶绿体基因组有115个基因,包括81个编码蛋白质基因、30个转运RNA基因和4个核糖体RNA基因。11种百合目植物的叶绿体全基因组的基因组成和基因顺序相似。华重楼的cem A基因是假基因,其起始密码子后有多聚核苷酸poly(A)及CA双核苷酸重复序列,编码序列中出现多个终止密码子,且与北重楼(Paris verticillata)的cemA编码序列中的终止密码子位置不同。因此,华重楼叶绿体基因组比较保守;cemA结构及假基因化现象可能具有重要的进化与系统发育信息,其编码序列中的终止密码子可以区分华重楼和北重楼。 展开更多

关键词 叶绿体全基因组 华重楼 黑药花科 百合目 cemA假基因化

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孑遗濒危植物矮扁桃叶绿体全基因组特征分析及亲缘关系鉴定 被引量：8

3

作者 杨斌 孟庆瑶 +1 位作者 张凯 段义忠 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期686-695,共10页

对第三纪孑遗濒危植物矮扁桃(Amygdalus nana)叶绿体全基因组进行结构特征分析,并探究其与近缘物种之间的系统进化关系。利用Illumina HiSeq Xten测序技术获取叶绿体全基因组序列,对其进行组装、注释和特征分析。结果表明:①矮扁桃叶绿... 对第三纪孑遗濒危植物矮扁桃(Amygdalus nana)叶绿体全基因组进行结构特征分析,并探究其与近缘物种之间的系统进化关系。利用Illumina HiSeq Xten测序技术获取叶绿体全基因组序列,对其进行组装、注释和特征分析。结果表明:①矮扁桃叶绿体全基因组总长度为158596 bp,其中LSC长度为86771 bp,SSC长度为19037 bp,2个IRs均为26394 bp,为环状四分体结构。共注释130个基因,包括85个PCGs、37个tRNA和8个rRNA。②对6种植物进行IR边界区扩张和收缩分析,发现在4个边界区的基因类型和基因分布情况存在一定差异,并且亲缘关系越紧密差异程度越小。③在矮扁桃叶绿体全基因组中共预测了71个SSRs位点。④系统发育分析结果显示,在扁桃亚属中,矮扁桃在亲缘关系上与蒙古扁桃更近,而与长柄扁桃和榆叶梅的亲缘关系稍远。本研究对矮扁桃叶绿体全基因组进行了深度剖析,并且涉及大量被子植物的叶绿体全基因组资料,为桃属植物之间的进化关系和植物鉴定提供参考依据。 展开更多

关键词 矮扁桃 叶绿体全基因组 亲缘关系 高通量测序

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大旗瓣凤仙花与瑶山凤仙花叶绿体全基因组比较及系统发育分析

4

作者 陶大燕 宋倩 +4 位作者 闫海霞 周锦业 关世凯 潘有强 罗述名 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2497-2509,共13页

【目的】比较大旗瓣凤仙花和瑶山凤仙花的叶绿体全基因组序列,并分析凤仙花属20个物种的系统发育情况及遗传进化关系,为证实这两个分类群的早期植物学分类及其种质资源利用和遗传改良提供理论依据。【方法】基于BGISEQ-500测序平台,对... 【目的】比较大旗瓣凤仙花和瑶山凤仙花的叶绿体全基因组序列,并分析凤仙花属20个物种的系统发育情况及遗传进化关系,为证实这两个分类群的早期植物学分类及其种质资源利用和遗传改良提供理论依据。【方法】基于BGISEQ-500测序平台,对大旗瓣凤仙花和瑶山凤仙花叶绿体基因组进行测序,利用Fastp软件和NOVOPlasty v.2.6.2程序对叶绿体基因组进行组装。利用CpGAVAS在线工具对叶绿体基因组序列进行注释,并使用MAFFT v.7.0、CAIcal、REPuter、MISA和FastTree等生物信息学软件进行序列比对、密码子偏性分析、重复序列定位及简单重复序列(SSRs)和系统发育分析。【结果】大旗瓣凤仙花和瑶山凤仙花叶绿体基因组长度分别为152437和152286 bp,GC含量分别为36.77%和36.80%;其中大单拷贝(LSC)区分别为83331和83212 bp,小单拷贝(SSC)区分别为17376和17312 bp,反向重复区(IRa和IRb)分别为25865和25881 bp。大旗瓣凤仙花和瑶山凤仙花叶绿体基因组均包含88个蛋白编码基因、8个rRNA基因和37个t RNA基因,且无假基因。系统发育分析结果表明,凤仙花属内的物种分类与基于系统形态学分析的早期植物学分类一致;虽然大旗瓣凤仙花和瑶山凤仙花叶绿体基因组非常接近,但二者为不同的凤仙花属种类,而不是早期形态分类学上的两个亚种水平。【结论】大旗瓣凤仙花和瑶山凤仙花为2个独立的凤仙花属种类,二者叶绿体基因组发生部分遗传变异,鉴定出的SSRs位点可用于物种鉴定和群体遗传学研究。 展开更多

关键词 大旗瓣凤仙花 瑶山凤仙花 叶绿体全基因组 系统发育

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白花刺续断野生居群的叶绿体全基因组特征解析 被引量：5

5

作者 张倩 张德全 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1750-1761,共12页

白花刺续断在中国西藏是一种常用的药用植物,但其叶绿体全基因组的相关研究较少。为揭示该物种叶绿体全基因组的基本特征并探讨其谱系遗传结构,该研究利用Illumina测序平台对来自5个野生居群的10个白花刺续断个体进行二代测序,经组装、... 白花刺续断在中国西藏是一种常用的药用植物,但其叶绿体全基因组的相关研究较少。为揭示该物种叶绿体全基因组的基本特征并探讨其谱系遗传结构,该研究利用Illumina测序平台对来自5个野生居群的10个白花刺续断个体进行二代测序,经组装、注释,得到10条完整的叶绿体全基因组序列,并对它们的基因组特征和居群间的谱系进化关系进行了初步研究。结果表明:(1)白花刺续断的叶绿体全基因组大小为155335~156266 bp,共注释113个基因,包括72个蛋白编码基因、30个tRNA基因和4个rRNA基因,其叶绿体基因组的大小、结构、GC含量及基因组成等方面在种内高度保守。(2)基因组比较分析表明,白花刺续断变异较大的片段均位于单拷贝区,且IR边界未出现明显的扩张和收缩。(3)群体遗传分析发现,白花刺续断的野生居群具有明显的地理遗传结构,不同居群间在遗传距离与地理距离上具有一定的相关性。研究认为,白花刺续断叶绿体基因组在种内居群水平上比较保守,且叶绿体基因组可在居群水平上揭示物种的地理遗传结构。这为后续开展刺续断属物种群体遗传学和系统发育基因组学研究奠定了基础。 展开更多

关键词 白花刺续断 叶绿体全基因组 药用植物 基因 系统发育基因组学

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葡萄叶猕猴桃(猕猴桃科)叶绿体全基因组测序 被引量：3

6

作者 滕晓梅 廖川江 +1 位作者 刘畅 徐雨生 《种子科技》 2021年第21期23-25,共3页

葡萄叶猕猴桃(猕猴桃科)分布狭窄且现已濒临灭绝,本研究完成了对葡萄叶猕猴桃叶绿体全基因组的排序。结果显示,葡萄叶猕猴桃叶绿体全基因组长度为150878 bp,其基因组包括130个基因;系统发育树结果表明,葡萄叶猕猴桃与水东哥为姊妹类群。

关键词 葡萄叶猕猴桃 濒危物种 叶绿体全基因组测序 系统发育树

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重瓣榆叶梅全叶绿体基因组遗传特征分析 被引量：3

7

作者 段春燕 王晓凌 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期577-585,共9页

【目的】对重瓣榆叶梅Prunus triloba‘Multiplex’全叶绿体基因组序列进行测序,探究其系统发育位置并分析其叶绿体基因组成特点。【方法】以重瓣榆叶梅叶片为材料,采用2×CTAB法提取叶绿体DNA,利用Illumina NovaSeq平台进行叶绿体... 【目的】对重瓣榆叶梅Prunus triloba‘Multiplex’全叶绿体基因组序列进行测序,探究其系统发育位置并分析其叶绿体基因组成特点。【方法】以重瓣榆叶梅叶片为材料,采用2×CTAB法提取叶绿体DNA,利用Illumina NovaSeq平台进行叶绿体基因组的测序,组装、注释并分析其叶绿体基因组遗传特征。联合美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库数据,基于全叶绿体基因组序列构建了重瓣榆叶梅系统进化关系。【结果】重瓣榆叶梅叶绿体基因组全长为157827 bp,NCBI登录号MT937181,其结构为经典的四分体结构,由1个大单拷贝区域(LSC),1个小单拷贝区域(SSC)及反向重复区域(IRa/IRb)构成,其序列长度分别为86032、19023、26386 bp。GC和AT的总占比分别为36.80%和63.20%。重瓣榆叶梅的完整叶绿体基因组序列注释到132个基因,包括tRNA基因、编码蛋白基因、rRNA基因,分别为37、87、8个。重瓣榆叶梅叶绿体基因组共编码26678个密码子和236个符合条件的SSR位点。SSR位点中A/T碱基占优势,碱基偏好性十分明显。【结论】系统进化树分析表明,重瓣榆叶梅和榆叶梅P.triloba聚合成一分支结构,与同属植物长柄扁桃P.pedunculata亲缘关系较近。 展开更多

关键词 重瓣榆叶梅 全叶绿体基因组 密码子偏好性 重复序列 系统发育

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基于叶绿体基因组全序列分析真叶植物叶绿体基因的适应性进化 被引量：12

8

作者 王博 高磊 +1 位作者 苏应娟 王艇 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期108-113,146,共7页

真叶植物包括蕨类、裸子植物和被子植物。迄今已积累有较为丰富的真叶植物叶绿体基因组全序列数据。选取了29种真叶植物的叶绿体基因组全序列,采用PAML软件基于位点间可变ω模型,分别分析了蕨类、裸子植物和被子植物叶绿体基因的适应性... 真叶植物包括蕨类、裸子植物和被子植物。迄今已积累有较为丰富的真叶植物叶绿体基因组全序列数据。选取了29种真叶植物的叶绿体基因组全序列,采用PAML软件基于位点间可变ω模型,分别分析了蕨类、裸子植物和被子植物叶绿体基因的适应性进化。结果显示:①蕨类、裸子植物和被子植物各有6.5%、7.5%和19.2%的叶绿体基因受正选择作用;被子植物经历正选择的叶绿体基因明显比蕨类和裸子植物为多;②被正选择作用的叶绿体基因主要是遗传系统和光合系统基因,它们的编码产物涉及叶绿体蛋白质合成、基因转录、能量转化与调节及光合作用等过程。推测叶绿体功能基因可能在真叶植物对陆生生态环境的适应过程中起着重要作用。 展开更多

关键词 真叶植物 叶绿体基因 叶绿体基因组全序列 正选择

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药用植物叶绿体基因组研究 被引量：7

9

作者 林小涵 刘志华 +2 位作者 李卿 陈士林 李西文 《世界科学技术-中医药现代化》 2010年第3期442-446,共5页

本文在总结植物叶绿体基因组测序研究进展基础上,提出了药用植物叶绿体基因组测序的策略,对物种的选择,测序平台的确定,生物信息学工具的综合分析应用,样品提取、分析及检测等技术环节进行了深入讨论。

关键词 药用植物 叶绿体全基因组 测序 策略

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沙冬青属植物叶绿体基因组对比和系统发育分析 被引量：23

10

作者 段义忠 张凯 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1323-1332,共10页

该研究以沙冬青和矮沙冬青叶绿体基因组为研究对象,比较分析其基因组结构和系统发育关系。结果显示:(1)沙冬青和矮沙冬青的叶绿体基因组具有典型的四段式结构,全长为153935 bp和154140 bp,其中大单拷贝区(LSC)分别为83891 bp和84126 bp... 该研究以沙冬青和矮沙冬青叶绿体基因组为研究对象,比较分析其基因组结构和系统发育关系。结果显示:(1)沙冬青和矮沙冬青的叶绿体基因组具有典型的四段式结构,全长为153935 bp和154140 bp,其中大单拷贝区(LSC)分别为83891 bp和84126 bp,小单拷贝区(SSC)分别为18022 bp和18014 bp,以及长度各自为26011 bp和26000 bp的成对反向重复区(IRs);沙冬青和矮沙冬青均注释130个基因,包括85个蛋白编码基因(PCGs),37个转运RNA(tRNA)以及8个核糖体RNA(rRNA)。(2)沙冬青和矮沙冬青的叶绿体基因组中分别检测出26和15个回文重复序列,39和50个串联重复序列,23和34个散在重复序列。同时都鉴定出96个SSRs位点,包括74和73个单核苷酸重复,5和6个二核苷酸重复,以及各有17个复合SSR位点;边界分析显示两者IR区相似,但仍有一定差异。(3)通过近邻结合法(NJ)对沙冬青和矮沙冬青在内的17种蝶形花亚科以及2种云实亚科植物的叶绿体基因组构建的系统发育树显示,沙冬青和矮沙冬青以较高的支持率聚为一个独立分枝。该研究结果为沙冬青属的种间鉴别、SSR分子标记开发、保育工作、种群动态以及进一步研究坡塔里族的演化过程奠定了理论基础。 展开更多

关键词 沙冬青 矮沙冬青 叶绿体全基因组 系统进化

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苜蓿属不同物种叶绿体基因组结构比较及亲缘关系分析 被引量：10

11

作者 田春育 李志勇 +2 位作者 刘倩 于林清 武自念 《中国草地学报》 CSCD 北大核心 2021年第10期1-8,共8页

以苜蓿属24个种1个亚种叶绿体基因组为研究对象,利用REPuter、mVISTA和MAFFT等分析叶绿体基因组的重复序列、序列变异情况及进化关系。结果表明,苜蓿属不同种间叶绿体基因组介于121313~132269bp之间,编码110~118个基因,基因数目的差异... 以苜蓿属24个种1个亚种叶绿体基因组为研究对象,利用REPuter、mVISTA和MAFFT等分析叶绿体基因组的重复序列、序列变异情况及进化关系。结果表明,苜蓿属不同种间叶绿体基因组介于121313~132269bp之间,编码110~118个基因,基因数目的差异主要是因蛋白编码基因数目不一所致。在苜蓿叶绿体基因组中共检测出49~59个重复序列,鉴定出139~163个SSR位点且单碱基重复居多数。序列多样性比对表明,非编码序列在各物种间的差异性较大。此外,筛选到2个核苷酸多样性较高的基因,即clpP和ycf1。通过Maximum likelihood(ML)构建的系统发育树表明,Medicago edgeworthii(毛荚苜蓿)、Medicago archiducis-nicolai(青海苜蓿)和Medicago ruthenica(扁蓿豆)亲缘关系较近。 展开更多

关键词 苜蓿属 叶绿体全基因组 结构变异 系统发育

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路边青叶绿体基因组特征与系统进化分析 被引量：3

12

作者 胡赛文 马良 +4 位作者 丁怡宁 毕光耀 李贺敏 黄岩 夏至 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 2022年第3期438-446,共9页

【目的】确定药用植物路边青(Geum aleppicum Jacq.)叶绿体基因组结构、特征及基因组成情况,比较其与近缘种的叶绿体基因组结构和系统发育的关系。【方法】以路边青为材料,利用高通量技术测定基因组DNA序列,用NOVO Plasty组装叶绿体基因... 【目的】确定药用植物路边青(Geum aleppicum Jacq.)叶绿体基因组结构、特征及基因组成情况,比较其与近缘种的叶绿体基因组结构和系统发育的关系。【方法】以路边青为材料,利用高通量技术测定基因组DNA序列,用NOVO Plasty组装叶绿体基因组,并进行序列分析,采用最大似然法(maximum likelihood ML)构建系统进化树。【结果】(1)路边青叶绿体基因组为典型的4分区域结构,全长为155911 bp,GC值为35.6%,包括1个大单拷贝区(LSC)、1对反向重复区(IR)和1个短单拷贝区(SSC),序列长度分别为85384、26119、18298 bp。路边青的叶绿体基因组共有132个基因,其中编码蛋白基因、rRNA基因与tRNA基因的数量分别为87、8、37个;(2)根据NCBI公开发布的24个蔷薇亚科植物的叶绿体全基因组信息,筛选出蔷薇亚科植物叶绿体基因组的14个变异位点较高的叶绿体基因间隔区;(3)系统进化分析表明,路边青与同属的Geum macrophyllum Willd.和Geum rupestre(T.T.Yu&C.L.Li)Smedmark.三者构成一单系分支,具有100%的支持率。【结论】探究了药用植物路边青的叶绿体全基因组,并基于叶绿体基因组数据再次验证,药用植物路边青隶属于蔷薇亚科的路边青属(Geum L.),与该属的Geum macrophyllum Willd.和Geum rupestre(T.T.Yu&C.L.Li)Smedmark.亲缘关系较近。 展开更多

关键词 路边青 叶绿体全基因组 组装 系统发育 基因间隔区

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普通油茶与小果油茶的叶绿体基因分子鉴定标记 被引量：2

13

作者 陈璐 张剑 +6 位作者 赵松子 陈凯 谢昊星 张华轩 冯立云 赵耀 戎俊 《经济林研究》 北大核心 2023年第3期206-213,262,共9页

[目的]开发能够准确、便捷、快速鉴定普通油茶与小果油茶的叶绿体基因分子标记,为油茶遗传资源的挖掘与利用提供参考。[方法]基于高通量测序技术组装了普通油茶和小果油茶的叶绿体全基因组,通过比较基因组学技术寻找两者叶绿体全基因组... [目的]开发能够准确、便捷、快速鉴定普通油茶与小果油茶的叶绿体基因分子标记,为油茶遗传资源的挖掘与利用提供参考。[方法]基于高通量测序技术组装了普通油茶和小果油茶的叶绿体全基因组,通过比较基因组学技术寻找两者叶绿体全基因组的差异,并根据其差异来开发可用于鉴定普通油茶与小果油茶的分子标记。为验证标记的有效性,分别选取具有代表性的12个普通油茶居群和6个小果油茶居群的个体,提取叶绿体全基因组,进行PCR扩增和凝胶电泳检验。[结果]组装的普通油茶与小果油茶叶绿体基因组序列全长分别为156 977、156 539 bp,两者叶绿体全基因组具有高度的保守性,但小果油茶在atpH基因与atpI基因间的非编码区存在长度为452 bp的大片段缺失。所开发引物的PCR扩增结果表明,所有普通油茶样本均可扩增出609 bp的条带,而小果油茶扩增出227 bp的条带,条带差异显著且稳定。[结论]使用所开发的分子标记能够稳定、便捷、精确地鉴定出普通油茶与小果油茶,但是使用时应先确定所鉴定的物种为普通油茶和小果油茶中的一种。 展开更多

关键词 普通油茶 小果油茶 叶绿体全基因组 遗传分化 分子标记

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