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江西铅山红芽芋叶绿体基因组特征及系统发育分析 被引量:2
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作者 尹明华 余锾媛 +1 位作者 肖心怡 王玉婷 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期233-247,共15页
为分析江西铅山红芽芋叶绿体基因组的结构组成情况,判定其在芋属中的进化位置及与同芋属叶绿体基因组的区别,为芋属物种鉴定、遗传多样性分析和资源保护提供相关依据。使用Illumina NovaSeq 6000测序平台对江西铅山红芽芋叶绿体基因组... 为分析江西铅山红芽芋叶绿体基因组的结构组成情况,判定其在芋属中的进化位置及与同芋属叶绿体基因组的区别,为芋属物种鉴定、遗传多样性分析和资源保护提供相关依据。使用Illumina NovaSeq 6000测序平台对江西铅山红芽芋叶绿体基因组进行测序,通过生物信息学分析方法进行序列组装、注释和特征分析,并利用Geneious、MISA、MAFF、FASTTREE、CUSP、Chips和Codon W等生物信息学软件对其基因组结构和数目、密码子偏好性、序列重复、SSR位点和系统发育进行分析。结果表明,江西铅山红芽芋叶绿体基因组大小为16 2544 bp,呈现四分体结构。共包含130个基因,其中84个编码蛋白质的基因,37个t RNA基因,8个核糖体rRNA基因,1个假基因。通过密码子偏好性分析,平均有效密码子数为45.60,ENC值小于45的基因39个,说明其密码子偏好性强。通过SSR分析,检测到101个SSR位点,其中单核苷酸重复最多(约占83.17%),且单核苷酸以A/T型为主。与近缘种比较,发现其叶绿体基因组序列高度保守,尤其蛋白质编码序列相似度极高。此外,系统发育分析发现江西铅山红芽芋与芋属、岩芋属聚为一支。本研究得到了江西铅山红芽芋的叶绿体基因组基本情况与系统发育位置,为江西铅山红芽芋的物种辨别、天然种群遗传多样性与功能基因组学提供前期研究铺垫。 展开更多
关键词 江西铅山红芽芋 叶绿体基因组特征 系统发育分析 SSR分析 ir边界分析 密码子偏好性 最优密码子
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基于叶绿体基因组序列对50种菊科植物亲缘关系分析 被引量:9
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作者 朱斌 胡利娟 +1 位作者 田忠静 彭涛 《贵州师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2021年第2期15-25,共11页
菊科为双子叶植物纲的第一大科,其科内等级划分和系统学研究存在巨大挑战。叶绿体基因组具有高度的保守性和较慢的进化速率,其在植物系统发育和物种进化研究中应用广泛。对菊科20个属50种植物叶绿体基因组序列进行亲缘关系分析,基于叶... 菊科为双子叶植物纲的第一大科,其科内等级划分和系统学研究存在巨大挑战。叶绿体基因组具有高度的保守性和较慢的进化速率,其在植物系统发育和物种进化研究中应用广泛。对菊科20个属50种植物叶绿体基因组序列进行亲缘关系分析,基于叶绿体基因组编码序列(coding sequence,CDS)、rbcL基因序列、rbcL+matK基因序列分别构建系统发育树,并对其中8个物种进行密码子偏好性分析和IR(Inverted Repeat)边界分析。比较3种方法构建的系统发育树,发现利用单个基因序列或两个基因序列构建的系统发育树与CDS序列构建的系统发育树在属间结果不一致,且CDS构建的系统发育树自展支持率高于其余两种,表明基于单基因序列或基因串联序列适用于属内物种的研究,而CDS序列适用于属间物种的研究。密码子偏好性研究显示选取的8个物种都对A/U结尾的密码子有偏好性。边界序列分析结果显示4个物种菊科植物的IR边界序列ycfI基因有缺失。研究结果为菊科植物的遗传进化和系统发育研究提供了理论支撑。 展开更多
关键词 菊科 叶绿体基因组 系统发育树 ir边界分析 密码子偏好性
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喜马红景天叶绿体基因组特征及其系统发育分析 被引量:10
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作者 张雨 苏旭 +5 位作者 刘玉萍 刘涛 郑长远 苏丹丹 王亚男 吕婷 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期602-612,共11页
以青藏高原特有药用植物——喜马红景天(Rhodiola himalensis)为试验材料,利用高通量测序技术对喜马红景天进行叶绿体基因组测序、组装和注释,获得完整的叶绿体基因组。结果显示:喜马红景天叶绿体基因组全长为151074 bp,GC含量为37.8%,... 以青藏高原特有药用植物——喜马红景天(Rhodiola himalensis)为试验材料,利用高通量测序技术对喜马红景天进行叶绿体基因组测序、组装和注释,获得完整的叶绿体基因组。结果显示:喜马红景天叶绿体基因组全长为151074 bp,GC含量为37.8%,具有1个长单拷贝区、1个短单拷贝区和1对反向重复区的典型四分体结构,其序列长度分别为82309、17017、25874 bp;叶绿体基因组共编码130个基因,其中编码蛋白的基因86个、编码tRNA的基因37个、编码rRNA的基因7个;叶绿体基因组共检测出25513个密码子,其中编码亮氨酸(Leu)的密码子占比最大;喜马红景天IRa和IRb区的rps19和ycf1基因缺失,长单拷贝区的trnH基因收缩;喜马红景天与圣地红景天(R.sacra)亲缘关系最近;短单拷贝区域的单核苷酸多态性(SNP)变异频率最高。本研究报道了喜马红景天的叶绿体基因组,并对其进行了组装、注释和序列分析,为今后开展喜马红景天的遗传多样性研究和合理开发利用提供理论依据。 展开更多
关键词 叶绿体基因组 系统发育 简单重复序列 ir边界分析 喜马红景天
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矮牡丹与芍药属其他5个种叶绿体基因组特征的比较 被引量:8
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作者 周晓君 张凯 +4 位作者 彭正锋 孙姗姗 押辉远 张延召 程彦伟 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期82-88,共7页
【目的】中国特有的野生牡丹一直被国内外视为珍贵的种质资源。野生矮牡丹被认为是现代栽培牡丹品种重要的祖先种之一,开展矮牡丹在内的芍药属植物叶绿体基因组(cp DNA)特征分析对阐明牡丹系统进化、培育和改良栽培品种具有重要的理论... 【目的】中国特有的野生牡丹一直被国内外视为珍贵的种质资源。野生矮牡丹被认为是现代栽培牡丹品种重要的祖先种之一,开展矮牡丹在内的芍药属植物叶绿体基因组(cp DNA)特征分析对阐明牡丹系统进化、培育和改良栽培品种具有重要的理论与实践价值。【方法】在矮牡丹叶绿体高通量测序的基础上,从NCBI数据库下载凤丹牡丹、大花黄牡丹、滇牡丹、川赤芍和草芍药的cp DNA数据,利用Geneious 8.0、EMBOSS 6.4.0等软件,对芍药属6个种的cp DNA进行对比分析。【结果】矮牡丹cp DNA序列共152628 bp,共有112个基因,使用25988个密码子,编码蛋白78个;有19个基因(包括4个rRNA、7个tRNA、8个蛋白编码基因)在IR(反向重复)区重复。共搜索到143个SSR位点,单核苷酸重复基序位点最多,为116个(占81.12%),没有六核苷酸重复基序。尽管芍药属叶绿体基因组比较保守,但不同种间IR和LSC(大单拷贝区)的边界位置仍有一定变化,凤丹牡丹LSC/IR的rpl2基因有718 bp延伸至LSC区域,而其他种的rpl2基因均完整地位于IR区。【结论】从基因组大小和基因内容来看,芍药属cp DNA高度保守;草芍药与滇牡丹cp DNA最大,为152698 bp;凤丹牡丹cp DNA最小,为152153 bp。矮牡丹cp DNA蛋白编码基因密码子偏好使用A/T碱基,SSRs位点的碱基组成也偏好使用A/T碱基,143个SSRs位点中,A/T组成的位点有134个;矮牡丹cp DNA SSRs分布具有不均匀性,14个SSR位点位于IR区段,103个位于LSC区段,26个位于SSC区段。IR边界分析显示,芍药属LSC/IRb的边界变化是IR区扩张与收缩的主要原因。研究结果为芍药属植物的系统进化与栽培起源等研究提供支持,对芍药属植物分子标记开发及优良品种选育具有参考价值。 展开更多
关键词 芍药属 矮牡丹 高通量测序 叶绿体基因组 SSR位点 ir边界分析
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