Page 168 - 《广西植物》2023年第10期

１ ９ ２ ２ 广 西 植 物 ４３ 卷
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍ ｂｏｄｉｎｉｅｒｉ ｉｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｌａｎｄｓｃａｐｉｎｇ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｔｒｅｅ ｓｐｅｃｉｅｓꎬ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｒｉｃｈ ｉｎ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌｓ ｉｎ
ｂｒａｎｃｈｅｓ ａｎｄ ｌｅａｖｅｓ. Ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｆｅｗ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｇｅｎｏｍｉｃｓ ｏｆ Ｃ. ｂｏｄｉｎｉｅｒｉ. Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅｖｅａｌ ｔｈｅ
ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ Ｃ. ｂｏｄｉｎｉｅｒｉꎬ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｗａｓ
ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｉｌｌｕｍｉｎａ ｐｌａｔｆｏｒｍ ａｎｄ ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｄｅ ｎｏｖｏ. Ｔｈｅ ｇｅｎｏｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬ ｇｅｎｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎꎬ
ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｒｅｐｅａｔｓꎬ ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ ｂｉａｓ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｎｙ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｙ. Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅꎬ ｔｈｅ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｔｒｅｅ ｗａｓ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｄａｔａ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ Ｓｕｂｆａｍ. Ｌａｕｒｏｉｄｅａｅ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１)
Ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ Ｃ. ｂｏｄｉｎｉｅｒｉ ｗａｓ １５２ ７２７ ｂｐ ｉｎ ｌｅｎｇｔｈ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｗｏ ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｒｅｐｅａｔｓ (ＩＲｓ) ｏｆ ２０ １３２
ｂｐꎬ ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｂｙ ｌａｒｇｅ ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｐｙ ( ＬＳＣ) ｏｆ ９３ ６０５ ｂｐ ａｎｄ ｓｈｏｒｔ ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｐｙ ( ＳＳＣ) ｏｆ １８ ８５８ ｂｐꎬ
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ＧＣ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ ３９.１３％. (２) Ｔｈｅ ｇｅｎｏｍｅ ｅｎｃｏｄｅｄ １２７ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｅｎｅｓꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ８３ ｐｒｏｔｅｉｎ￣
ｃｏｄｉｎｇ ｇｅｎｅｓ (ＰＣＧｓ)ꎬ ３６ ｔＲＮＡ ｇｅｎｅｓꎬ ａｎｄ ８ ｒＲＮＡ ｇｅｎｅｓ. Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ９２ ＳＳＲ ｌｏｃｉ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ
ｇｅｎｏｍｅꎬ ａｎｄ ｍｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅｍ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｎｕｃｌｅｏｂａｓｅ Ａ ａｎｄ Ｔ. Ｔｈｅ ｃｏｄｏｎ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ (ＣＡＩ) ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ
ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃｏｄｏｎｓ ( ＥＮｃ) ｗｅｒｅ ０.１６６ ａｎｄ ５４.６８ꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｓｏｍｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ＩＲ ｒｅｇｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ
ｂｏｕｎｄａｒｙ ｏｆ ｔｗｏ ＳＣ ｒｅｇｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｃ. ｂｏｄｉｎｉｅｒｉ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｓｐｅｃｉｅｓ. (３) Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｔｒｅｅ
ｂａｓｅｄ ｏｎ ２４ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ Ｓｕｂｆａｍ. Ｌａｕｒｏｉｄｅａｅ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ Ｃ. ｂｏｄｉｎｉｅｒｉ ｗａｓ ｍｏｓｔ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ Ｃ. ｃａｍｐｈｏｒａ. Ｔｈｅ
ｐｈｙｌｏｇｅｎｙ ｓｔｒｏｎｇｌｙ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｔｈｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｃｌａｄｅｓꎬ Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍ￣Ｏｃｏｔｅａꎬ Ｌａｕｒｕｓ￣Ｎｅｏｌｉｔｓｅａꎬ ａｎｄ
Ｍａｃｈｉｌｕｓ￣Ｐｅｒｓｅａ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｅｎｒｉｃｈｅｄ ｔｈｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｏｆ Ｃ. ｂｏｄｉｎｉｅｒｉꎬ ａｎｄ ｆｕｒｔｈｅｒ ｃｌａｒｉｆｉｅｄ ｔｈｅ
ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｇｅｎｅｒａ ｏｆ Ｓｕｂｆａｍ. Ｌａｕｒｏｉｄｅａｅ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍ ｂｏｄｉｎｉｅｒｉꎬ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅꎬ ＳＳＲꎬ ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ ｂｉａｓꎬ ｐｈｙｌｏｇｅｎｙ

叶绿体是植物细胞特有的细胞器ꎬ也是光合 序列数据构建的系统发育树大大提高了对樟亚科
作用的主要场所ꎬ它们拥有独立于核基因组的完 植物分类的理解ꎬ但依然存在一个分辨率较低的
整的叶绿体基因组(Ｓｈｉｎｏｚａｋｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９８６)ꎮ 大多 末端分支ꎬ包含樟族、月桂族等ꎬ难以找到形态学
数陆生植物叶绿体基因组大小在 １０７ ~ ２１８ ｋｂ 之 上的 共 有 衍 征 来 阐 明 系 统 发 育 关 系 ( 田 永 靖ꎬ
间ꎬ与核基因组和线粒体组相比ꎬ遗传信息的携带 ２０２１)ꎮ 近年来研究者基于叶绿体基因组将樟亚
量相对较少( Ｄａｎｉｅｌｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎮ 但是ꎬ叶绿体 科分为 Ｈｙｐｏｄａｐｈｎｉｓ 分支、Ｂｅｉｌｓｃｈｍｉｅｄｉａ￣Ｃｒｙｐｔｏｃａｒｙａ
基因组依赖于母系遗传ꎬ具有易于提取和纯化、遗 分支、Ｎｅｏｃｉｎｎａｍｏｍｕｍ 分支、Ｃａｒｙｏｄａｐｈｎｏｐｓｉｓ 分支、
传信息丰富、共线性良好、高度保守的序列和大量 Ｃｈｌｏｒｏｃａｒｄｉｕｍ￣Ｍｅｚｉｌａｕｒｕｓ 分 支、 Ｍａｃｈｉｌｕｓ￣Ｐｅｒｓｅａ 分
的简单序列重复(ｓｉｍｐｌｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｒｅｐｅａｔｓꎬ ＳＳＲ) 基 支、Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍ￣Ｏｃｏｔｅａ 分支和 Ｌａｕｒｕｓ￣Ｎｅｏｌｉｔｓｅａ 分
因座等优点( Ｄｏｂｒｏｇｏｊｓｋｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ 近年来随 支(Ｓｏｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎬ其中 Ｍａｃｈｉｌｕｓ￣Ｐｅｒｓｅａ 分支、
着高通量测序技术的发展ꎬ研究者已相继组装、破 Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍ￣Ｏｃｏｔｅａ 分支和 Ｌａｕｒｕｓ￣Ｎｅｏｌｉｔｓｅａ 分支是
译近千个物种的叶绿体基因组ꎬ揭示了植物物种 樟亚科植物分类系统中争议较多的类群ꎮ 已有研
内部和物种之间在序列和结构方面的变异ꎬ这些 究表明ꎬ叶绿体基因组在纠正物种错误鉴定以及
研究对一些植物的系统发育ꎬ特别是阐明进化分 发现隐存种与新物种方面具有一定优势( Ｌｉｕ ｅｔ

支内的物种进化关系做出了重大的贡献( Ｎｊｕｇｕｎａ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 因此ꎬ在目前樟科植物核基因组、线
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３ꎻ Ｄａｎｉｅｌｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎮ 粒体基因组的测序、组装技术暂未普及的前提下ꎬ
樟科植物广泛分布于世界各地的热带与亚热 利用叶绿体基因组构建樟科系统发育树仍然是当

带地区ꎬ包含 ５０ 多个属 ３ ５００ 多种( Ｃｈａｎｄｅｒｂａｌｉ ｅｔ 前的有效手段之一( Ｓｏｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０ꎻ Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ
ａｌ.ꎬ ２００１)ꎮ 早期分类系统中ꎬ研究者利用形态学 ２０２１)ꎮ
特 征 将 樟 科 分 为 樟 亚 科 和 无 根 藤 亚 科 猴樟(Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍ ｂｏｄｉｎｉｅｒｉ)是樟科樟属常绿
(Ｋｏｓｔｅｒｍａｎｓꎬ １９５７)ꎬ而一直以来樟亚科的系统发 阔叶树ꎬ原产于中国ꎬ主要分布在贵州省、湖南省
育关系存在争议ꎬ在是否建立樟族等族群以及檫 西部和湖北省西部(Ｆａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１)ꎮ 猴樟外形
木属、新樟属等的系统发育地位等问题分歧较多ꎮ 美观ꎬ树冠厚实ꎬ木材质地坚硬ꎬ有光泽ꎬ有香味ꎬ
随后基于单个或多个叶绿体关键基因区段等分子 枝叶含有丰富的精油( Ｘｉａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎬ是重要