Page 154 - 《广西植物》2023年第10期

１ ９ ０ ８ 广 西 植 物 ４３ 卷
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｒｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎ ｃａｐｉｔａｔｕｍ ａｎｄ Ｒ. ｐｒｚｅｗａｌｓｋｉｉ ａｒｅ ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ ｆｌｏｗｅｒｓ ａｎｄ ｍｅｄｉｃｉｎａｌ ｐｌａｎｔｓ. Ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ
ｇｅｎｏｍｅｓ ｏｆ Ｒ. ｃａｐｉｔａｔｕｍ ａｎｄ Ｒ. ｐｒｚｅｗａｌｓｋｉｉ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ ｕｓｉｎｇ Ｉｌｌｕｍｉｎａ ＨｉＳｅｑ ４０００ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ
ｇｅｎｅｔｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅｓ. Ａｆｔｅｒ ａｓｓｅｍｂｌｙ ａｎｄ ａｎｎｏｔａｔｉｏｎꎬ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ｇｅｎｏｍｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ
ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅｓ ｏｆ Ｒ. ｃａｐｉｔａｔｕｍ ａｎｄ Ｒ. ｐｒｚｅｗａｌｓｋｉｉ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｏｔｈｅｒ
Ｒｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎ ｓｐｅｃｉｅｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅｓ ｏｆ Ｒ. ｃａｐｉｔａｔｕｍ ａｎｄ Ｒ. ｐｒｚｅｗａｌｓｋｉｉ
ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ａ ｔｙｐｉｃａｌ ｑｕａｄｒｉｐａｒｔｉｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａ ｌａｒｇｅ ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｐｙ ｒｅｇｉｏｎ (１０５ ９９０ꎬ １０９ １９１ ｂｐ)ꎬ ａ ｓｍａｌｌ ｓｉｎｇｌｅ
ｃｏｐｙ ｒｅｇｉｏｎ (２ ６１７ꎬ ２ ６０６ ｂｐ)ꎬ ａｎｄ ａ ｐａｉｒ ｏｆ ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｇｉｏｎｓ (４５ ８２５ꎬ ４７ ５１６ ｂｐ). Ａｎｄ ｔｈｅ ｔｗｏ Ｒｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎ
ｓｐｅｃｉｅｓ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅｓ ｗｅｒｅ ２００ ２５７ ｂｐ ａｎｄ ２０６ ８２９ ｂｐ ｉｎ ｌｅｎｇｔｈꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. (２) Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎꎬ ｔｈｅ ２６３ ＳＳＲｓ
ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅｓ ｏｆ Ｒ. ｃａｐｉｔａｔｕｍ ａｎｄ Ｒ. ｐｒｚｅｗａｌｓｋｉｉꎬ ｍｏｓｔ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｈａｄ Ａ/ Ｔ ｂａｓｅ ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅꎻ
ｔｈｅ ｃｏｄｏｎｓ ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ ｅｎｄｉｎｇ ｉｎ Ａ/ Ｕ. (３) Ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅｓ ｏｆ Ｒｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎ ｓｐｅｃｉｅｓ ｅｘｈｉｂｉｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ
ｓｕｃｈ ａｓ ｇｅｎｅ ｌｏｓｓ ａｎｄ ｇｅｎｏｍｉｃ ｒｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ. Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｅｎｒｉｃｈｅｓ ｔｈｅ ｇｅｎｏｍｉｃ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｏｆ Ｒｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎ ｓｐｅｃｉｅｓ ａｎｄ
ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎꎬ ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎꎬ ｂｒｅｅｄｉｎｇꎬ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｎｙ ｏｆ Ｒ. ｃａｐｉｔａｔｕｍ
ａｎｄ Ｒ. ｐｒｚｅｗａｌｓｋｉｉ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｒｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎ ｃａｐｉｔａｔｕｍꎬ Ｒ. ｐｒｚｅｗａｌｓｋｉｉꎬ Ｒｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎ Ｌ.ꎬ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅｓꎬ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬ
ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ

杜 鹃 属 ( Ｒｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎ Ｌ.) 是 杜 鹃 花 科 耐旱、适应性强等方面的优点ꎬ可作为优良的灌木
(Ｅｒｉｃａｃｅａｅ)中最大的属ꎬ也是多样性最为丰富的 类观花植物育种的亲本材料( 曹文侠ꎬ２００１ꎻ李永
一个属ꎬ全球共有 １ ０００ 余种ꎬ我国约 ５７１ 种ꎬ集 金ꎬ２０１１)ꎬ因而极具园林观赏价值和良好的产业化
中产于西南、华南地区(杨汉碧等ꎬ１９９９)ꎮ 杜鹃属 前景ꎮ 目前ꎬ对这两种杜鹃的研究主要集中在功能
植物种类繁多ꎬ花型优美且色泽艳丽ꎬ是国际知名 性状(何家莉等ꎬ２０２１ꎻＹａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)、化学成分
花卉ꎬ也是我国传统十大名花之一ꎬ素有“ 木本花 (Ｌｉａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７ꎻ Ｂａｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)、生态适应性
卉之王”、“ 花中西施” 的美誉( 李云飞等ꎬ２０１９)ꎮ (张德罡等ꎬ２００３ꎻ曹晓娟等ꎬ２００９) 等方面的研究ꎬ
中国是世界上拥有野生杜鹃花资源最丰富的国 而关于其遗传背景的研究尚少ꎮ 明确其遗传背景
家ꎬ得天独厚的资源优势为我国发展杜鹃花卉产 有利于掌握和有效利用优异性状基因资源ꎬ通过分
业和开展杜鹃花品种研究提供了有利条件ꎬ但对 子遗传学育种方法对这两种杜鹃属植物进行种质
于杜鹃属植物的引种驯化、育种和开发利用的研 创新和品种改良具有重要意义ꎮ
究工作却远远落后于其他园林发达的国家和地区 叶绿体起源于细胞内共生的蓝藻ꎬ是植物细
(程淑媛ꎬ２０１７ꎻ庄平ꎬ２０１９)ꎮ 一方面ꎬ杜鹃属植物 胞进行光合作用的细胞器ꎬ参与植物的生长发育ꎬ
属于快速的辐射分化( Ｍｉｌｎｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１０) 以及频 在植物漫长的演化过程中发挥着至关重要的作用
繁的种间杂交(Ｍａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６) 繁衍方式ꎬ因此形 (Ｄａｎｉｅｌｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎮ 高等植物叶绿体基因组一
成多种变异和种间杂交类型ꎬ给野生杜鹃属植物 般为一个长度 １２０ ~ １６０ ｋｂ 的双链环状分子ꎬ由一
的种质资源分类鉴定带来困难ꎻ另一方面ꎬ我国杜 个大 单 拷 贝 区 ( ｌａｒｇｅ ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｐｙꎬ ＬＳＣ) ( ８１ ~ ９０
鹃花育种起步较晚ꎬ基础薄弱( 耿兴敏等ꎬ２０２１)ꎬ ｋｂ)、一 个 小 单 拷 贝 区 ( ｓｍａｌｌ ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｐｙꎬ ＳＳＣ)
在很大程度上制约了杜鹃花新品种的选育及资源 (１８ ~ ２０ ｋｂ) 及 一 对 完 全 相 同 的 反 向 重 复 区

挖掘利用的进程ꎮ (ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｒｅｐｅａｔｓꎬ ＩＲｓ)(２０ ~ ３０ ｋｂ) 组成(Ｊａｎｓｅｎ ｅｔ
头花杜鹃(Ｒｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎ ｃａｐｉｔａｔｕｍ)和陇蜀杜鹃 ａｌ.ꎬ ２００５)ꎮ 大部分高等植物叶绿体基因组为母
(Ｒ. ｐｒｚｅｗａｌｓｋｉｉ)均为杜鹃属中兼有较高药用价值和 系遗传ꎬ结构保守ꎬ包含大量的遗传信息ꎬ是植物
观赏价值的常绿灌木ꎮ 头花杜鹃和陇蜀杜鹃常以 遗传改良转化、遗传多样性分析、适应性进化、分
叶、花入药ꎬ用于治疗培根病、龙病等ꎬ是藏族地区 子育种研究的惯用信息来源ꎬ为经济作物改良、园
特有的民族特色习用药材(青海省药品检验所和青 艺品种选育、濒危物种保育提供了分子基础( Ｇｕ ｅｔ
海省藏医药研究所ꎬ１９９６ꎻ罗达尚ꎬ２０１８)ꎻ并且这两 ａｌ.ꎬ ２０１９ꎻ 王雪芹等ꎬ２０２１ꎻＺｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ
种植物树形优美、花色艳丽、花期长ꎬ加上其耐寒、 此外ꎬ前人采用了 ＤＮＡ 条形码技术( Ｙａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ