Page 156 - 《广西植物》2023年第10期
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１ ９ １ ０ 广 西 植 物 ４３ 卷
植物序列ꎬ并以 １ 条鹿蹄草属( Ｐｙｒｏｌａ Ｌｉｎｎ.) 植物 基因组编码的基因从 １２３ 个 [马缨杜鹃(原变种)]
序列和 １ 条喜冬草属(Ｃｈｉｍａｐｈｉｌａ Ｐｕｒｓｈ)植物序列 至 １５０ 个(朱红大杜鹃) 不等ꎬ蛋白编码基因 ８０ 个
为外 类 群ꎮ 将 以 上 １７ 条 叶 绿 体 全 基 因 组 导 入 [马缨杜鹃(原变种)] ~ ９５ 个(朱红大杜鹃)ꎬｔＲＮＡ
ＭＡＦＦＴ ｖ.７ 软件( Ｋａｔｏｈ ＆ Ｓｔａｎｄｌｅｙꎬ ２０１３) 中进行 基因 ３５ 个 [马缨杜鹃(原变种)] ~４７ 个(朱红大杜
比对ꎬ比 对 的 结 果 在 ＭｏｄｅｌＦｉｎｄｅｒ 软 件 ( Ｒｏｚａｓ ｅｔ 鹃)ꎬｒＲＮＡ 基因均为 ８ 个(表 １)ꎬ引起差异的主要
ａｌ.ꎬ ２０１７)中计算最佳拟合的核苷酸替代模型和 原因是 ｙｃｆ１、ｙｃｆ１５、ｔｒｎＲ￣ＵＣＵ、ｔｒｎＭ￣ＣＡＵ、ｔｒｎＨ￣ＧＵＧ、
相 应 参 数ꎮ 分 别 以 最 大 似 然 法 ( ｍａｘｉｍｕｍ ａｃｃＤ、ｉｎｆＡ 等基因在部分物种中缺失(表 ２)ꎮ
ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄꎬ ＭＬ) 和 贝 叶 斯 法 ( Ｂａｙｅｓｉａｎ ｉｎｆｅｒｅｎｃｅꎬ ２.２ 简单重复序列分析
ＢＩ)进行系统发育分析ꎮ ＭＬ 树在 ＲＡｘＭＬ ｖ８.２.４ 通过对头花杜鹃和陇蜀杜鹃叶绿体基因组序
软 件 ( Ｓｔａｍａｔａｋｉｓꎬ ２０１４ ) 中 构 建ꎬ 参 数 设 置 为 列进行 ＭＩＳＡ 分析ꎬ共检测出 ２６３ 个简单重复序
Ｍｏｄｅｌｓ ＝ ＧＴＲ ＋ ＧＡＭＭＡꎬｂｏｏｔｓｔｒａｐ ＝ １ ０００ꎻＢＩ 树 列ꎬ６ 种类型( 单核苷酸 ＳＳＲ、二核苷酸 ＳＳＲ、三核
在 ＭｒＢａｙｅｓ ｖ３.２.６ 软件( Ｈｕｅｌｓｅｎｂｅｃｋ ＆ Ｒｏｎｑｕｉｓｔꎬ 苷酸 ＳＳＲ、四核苷酸 ＳＳＲ、五核苷酸 ＳＳＲ 和六核苷
２００１) 中 构 建ꎬ 参 数 设 置 为 Ｍｏｄｅｌｓ ＝ ＧＴＲ ＋ 酸 ＳＳＲ)ꎮ 在头花杜鹃中检测到 １３０ 个 ＳＳＲꎬ其
ＧＡＭＭＡꎬ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓ ＝ ２ ０００ ０００ꎬ Ｓａｍｐｌｉｎｇ 中ꎬ７４ 个 ＳＳＲ 分布在 ＬＳＣꎬ２ 个 ＳＳＲ 分布在 ＳＳＣ
Ｆｒｅｑ ＝ １ ０００ꎬＢｕｒｎｉｎ Ｆｒａｃｔｉｏｎ ＝ ０.２５ꎮ 区ꎬ两个 ＩＲｓ 共分布 ５４ 个 ＳＳＲꎬ最丰富的类型是单
核苷 酸 ＳＳＲ ( ８６ 个)ꎬ 其 次 是 二 核 苷 酸 ＳＳＲ ( １９
２ 结果与分析 个)、三核 苷 酸 ＳＳＲ ( １２ 个)、 四 核 苷 酸 ＳＳＲ ( １２
个)、六 核 苷 酸 ＳＳＲ ( １ 个)ꎬ 未 检 测 到 五 核 苷 酸
２.１ 叶绿体基因组基本特征 ＳＳＲꎮ 在陇蜀杜鹃杜鹃中共检测到 １３３ 个 ＳＳＲꎬ有
头花杜鹃与陇蜀杜鹃叶绿体基因组序列均为 ８７ 个 ＳＳＲ 分布在 ＬＳＣ 区ꎬ ３ 个 ＳＳＲ 分布在 ＳＳＣ
环式双链分子ꎬ呈经典的四段式结构ꎬ包括一个大 区ꎬ两个 ＩＲｓ 区共分布 ４３ 个 ＳＳＲꎬ其中包括 ７１ 个
单拷贝区(ＬＳＣ)、一个小单拷贝区(ＳＳＣ) 以及两个 单核苷酸 ＳＳＲ、１９ 个二核苷酸 ＳＳＲ、２５ 个三核苷
反向重复区( ＩＲｓ) ( 图 １)ꎮ 头花杜鹃叶绿体基因 酸 ＳＳＲ、１６ 个四核苷酸 ＳＳＲꎬ五核苷酸 ＳＳＲ 和六核
组( ＧｅｎＢａｎｋ 登 录 号: ＯＬ８０４２９５ ) 全 长 ( Ｆｕｌｌ) 为 苷酸 ＳＳＲ 各一个(表 ３)ꎮ
２００ ２５７ ｂｐꎬＬＳＣ 区、ＳＳＣ 区以及两个 ＩＲｓ 区长度分 ２.３ 密码子使用偏好性分析
别为 １０５ ９９０、２ ６１７、４５ ８２５ ｂｐꎻ陇蜀杜鹃叶绿体基 为了进行 ９ 种杜鹃属植物叶绿体基因组的密
因组( ＧｅｎＢａｎｋ 登录号:ＯＬ８７１１９０) 全长( Ｆｕｌｌ) 为 码子使用偏好性分析ꎬ共筛选出 ４３６ 条符合条件
２０６ ８２９ ｂｐꎬＬＳＣ 区、ＳＳＣ 区以及两个 ＩＲｓ 区长度分 的蛋白编码基因序列ꎬ其中头花杜鹃 ４７ 条、陇蜀
别为 １０９ １９１、２ ６０６、４７ ５１６ ｂｐꎮ 头花杜鹃和陇蜀 杜鹃 ４９ 条、秀雅杜鹃 ４９ 条、马缨杜鹃( 原变种)
杜鹃的叶绿体基因组总 ＧＣ 含量分别为 ３５.８％和 ４４ 条、朱红大杜鹃 ５４ 条、灵宝杜鹃 ４９ 条、照山白
３５.７％ꎬＩＲｓ 区的 ＧＣ 含量(３６.６％、３６.５％) 均高于 ５０ 条、羊踯躅 ４９ 条和阔柄杜鹃 ４５ 条ꎮ 通过对杜
ＬＳＣ 区 ( 为 ３５. ４％、 ３５. １％) 及 ＳＳＣ 区 ( ２９. ８％、 鹃属植物叶绿体基因组密码子使用偏好性分析ꎬ
３０.０％)ꎮ ９ 个杜鹃花属植物的叶绿体基因组长度 由图 ２ 可知ꎬ在大部分杜鹃属植物叶绿体基因组
范围为 １９３ ７９８ ~ ２０８ ０１５ ｂｐꎬ其中最大的是灵宝 中ꎬＲＳＣＵ > １ 的 高 频 密 码 子 共 有 ３０ 个 ( ＡＧＡ、
杜鹃ꎬ最小的是马缨杜鹃(原变种)ꎻＬＳＣ 区长度范 ＵＡＡ、ＧＣＵ 等)ꎬ其中 ２９ 个以 Ａ / Ｕ 碱基结尾ꎬ而以
围为１０５ ９９０ ~ １１０ ５９３ ｂｐꎬＳＳＣ 区长度范围为 ２６ ~ Ｇ / Ｃ 结尾的仅 １ 个ꎬ表明杜鹃属植物叶绿体密码
２ ６２１ ｂｐꎬＩＲｓ 区长度范围为 ４０ ５８３ ~ ４７ ５１６ ｂｐꎻ总 子偏爱于以 Ａ / Ｕ 结尾ꎻＲＳＣＵ<１ 的密码子共有 ３２
ＧＣ 含量为 ３５.７％ ~ ３６.０％ꎬ差异不大(表 １)ꎮ 个(ＡＧＣ、ＣＧＣ、ＵＧＡ 等)ꎬ以 Ｇ / Ｃ 结尾的有 ２９ 个ꎬ
头花杜鹃叶绿体基因组编码 １３８ 个基因ꎬ包括 以 Ａ / Ｕ 结尾的有 ３ 个ꎮ 而头花杜鹃、照山白和羊
８６ 个蛋白编码基因(ＰＣＧ)、４４ 个 ｔＲＮＡ 基因及 ８ 个 踯躅 叶 绿 体 基 因 组 中ꎬ 除 ＵＧＡ 被 偏 好 使 用 外
ｒＲＮＡ 基因ꎻ陇蜀杜鹃叶绿体基因组则编码 １４３ 个 (ＲＳＣＵ>１)ꎬ其余密码子的偏好性均一致ꎮ 以上结
基因ꎬ 包括 ８９ 个 ＰＣＧ、４６ 个 ｔＲＮＡ 基 因 及 ８ 个 果分析表明ꎬ９ 个杜鹃属物种之间密码子的偏好性
ｒＲＮＡ 基因ꎮ 目前已发表的 ９ 种杜鹃属植物叶绿体 保持高度的一致ꎮ
