Page 96 - 《广西植物》2023年第10期

１ ８ ５ ０ 广 西 植 物 ４３ 卷
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｓｙｚｙｇｉｕｍ ｇｒｉｊｓｉｉꎬ ａｎ ｅｖｅｒｇｒｅｅｎ ｓｈｒｕｂ ｏｆ Ｍｙｒｔａｃｅａｅ ａｎｄ Ｓｙｚｙｇｉｕｍꎬ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｆｏｒ ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎꎬ ｂｕｔ ｉｔｓ
ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｈａｖｅ ｎｏｔ ｂｅｅｎ ｒｅｐｏｒｔｅｄ. Ｔｏ ｆｉｌｌ ｔｈｅ ｇａｐ ｉｎ ｔｈｅ ｇｅｎｏｍｉｃｓ
ｏｆ Ｓ. ｇｒｉｊｓｉｉꎬ ａ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ Ｓ. ｇｒｉｊｓｉｉ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ. Ｉｌｌｕｍｉｎａ ｈｉｇｈ￣
ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｐｅｒｆｏｒｍ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ＧｅｔＯｒｇａｎｅｌｌｅ ｐｌａｔｆｏｒｍꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｄａｔａ
ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｆｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｓ. ｇｒｉｊｓｉｉ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅꎬ
ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｓ. ｇｒｉｊｓｉｉ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅꎬ ｃｏｄｏｎ ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓꎬ
ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｅｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: ( １) Ｔｈｅ
ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ Ｓ. ｇｒｉｊｓｉｉ ｗａｓ １５８ ５９１ ｂｐ ｉｎ ｓｉｚｅꎬ ｗｈｉｃｈ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ １２９ ｇｅｎｅｓ. Ａｍｏｎｇ ｔｈｅｍꎬ ８ ｗｅｒｅ ｒＲＮＡ ｇｅｎｅｓꎬ
３７ ｗｅｒｅ ｔＲＮＡ ｇｅｎｅｓ ａｎｄ ８４ ｗｅｒｅ ｐｒｏｔｅｉｎ￣ｃｏｄｉｎｇ ｇｅｎｅｓ. Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ３９ ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ａｎｄ ８４ ＳＳＲ
ｌｏｃｉ. (２) Ｃｏｄｏｎ ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ａ ｂｉａｓ ｔｏｗａｒｄｓ Ａ/ Ｕ ａｔ ｔｈｅ ｅｎｄｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｓ. ｇｒｉｊｓｉｉ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ
ｇｅｎｏｍｅꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｕｓｅｄ ｃｏｄｏｎ ｗａｓ ｔｈｅ ｏｎｅ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ｌｅｕｃｉｎｅ. (３) Ｉｎ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｓｐｅｃｉｅｓꎬ ｔｈｅ
ｂｏｕｎｄａｒｙ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ Ｓ. ｇｒｉｊｓｉｉ ｗａｓ ｃｏｎｓｅｒｖｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｇｅｎｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ａｔ ｔｈｅ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｗｅｒｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ｓｅｖｅｒａｌ Ｓｙｚｙｇｉｕｍ
ｓｐｅｃｉｅｓꎻ ｔｈｅ Ｓ. ｇｒｉｊｓｉｉ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｈａｄ ａ ｈｉｇｈ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ＬＳＣ ａｎｄ ＳＳＣ ｒｅｇｉｏｎｓꎬ ｗｉｔｈ ４５ ｓｉｔｅｓ ｏｆ
０.０１０ < Ｐ < ０.０１５ ａｎｄ ａ ｈｉｇｈ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ. (４) Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ Ｓ. ｇｒｉｊｓｉｉ ｗａｓ ｍｏｓｔ
ｉ
ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ Ｓ. ｊａｍｂｏｓꎬ Ｓ. ｆｏｒｒｅｓｔｉｉ ａｎｄ Ｓ. ｃｕｍｉｎｉꎬ ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ Ｓ. ｍａｌａｃｃｅｎｓｅ. Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ Ｓ. ｇｒｉｊｓｉｉ ｈａｄ
ａ ｃｏｎｓｅｒｖｅｄ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｄｉｓｔｉｎｃｔ ｆｅａｔｕｒｅｓꎬ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ａｎｄ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ
Ｓｙｚｙｇｉｕｍ ｓｐｅｃｉｅｓꎬ ａｎｄ ａｆｆｉｎｉｔｙ ｂｅｔｗｅｅｎ ｉｔ ａｎｄ ｖａｒｉｏｕｓ Ｍｙｒｔａｃｅａｅ ｓｐｅｃｉｅｓ. Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒꎬ ｔｈｅ ｇｅｎｏｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ
ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ Ｓ. ｇｒｉｊｓｉｉ ａｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ｌａｙ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ
ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｏｆ Ｓ. ｇｒｉｊｓｉｉ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｓｙｚｙｇｉｕｍ ｇｒｉｊｓｉｉꎬ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅꎬ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐꎬ ｇｅｎｏｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬ
ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ

叶绿体(ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔꎬ ｃｐ)是绿色植物进行光合 属(Ｄｉａｎｔｈｕｓ)(Ｌｉｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２) 等ꎬ这些分析为研
作用的场所ꎬ也是绿色植物所特有的细胞器ꎮ 叶 究物种变异、物种遗传和系统发育关系等方面做
绿体具有相对自主的遗传系统ꎬ有自己的遗传物 出了卓越的贡献ꎮ

质ꎬ能够进行半自主的复制( Ｘｕｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎮ 桃金娘科(Ｍｙｒｔａｃｅａｅ)主要分布于热带和近热
在高等植物中ꎬ大多数植物的叶绿体基因组包括 带地区ꎬ多为乔木或者灌木ꎬ约有 １５０ 属 ５ ６００ 种ꎬ
一个大单拷贝区( ｌａｒｇｅ ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｐｙꎬ ＬＳＣ)、一个小 我国现有近 １００ 种ꎮ 蒲桃属( Ｓｙｚｙｇｉｕｍ) 是桃金娘
单拷贝区( ｓｍａｌｌ ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｐｙꎬ ＳＳＣ ) 和两个反向的 科下的一个重要属ꎬ全世界约有 ５００ 种ꎬ中国约有

重复区( ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｒｅｐｅａｔｓꎬ ＩＲｓ) ( Ｌｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３)ꎮ ７２ 种(陈介ꎬ２００７)ꎮ 因为蒲桃属植物外形美观ꎬ
叶绿体基因组按功能可分为参与叶绿体生物合成 抗逆性强ꎬ所以大多用于城市绿化ꎬ但随着近年研
的基因、参与叶绿体基因表达的基因、参与光合作 究的深入ꎬ蒲桃属中的轮叶蒲桃、蒲桃和洋蒲桃等
用的基因和一些功能未知的开放阅读框( 孙志轩 也被发掘出了药用价值ꎮ 轮叶蒲桃根和叶可用于
等ꎬ２０２２)ꎮ 叶绿体拥有简单的基因组结构ꎬ它包 祛风散寒ꎬ活血化瘀ꎬ治疗跌打损伤、伤风感冒和
含大量的遗传信息ꎬ基因组内碱基交换的速度处 风湿性头痛ꎬ具有巨大的开发利用价值( 罗德志
于中间水平ꎬ分子进化速度在编码区和非编码区 等ꎬ２０２０)ꎮ 目前ꎬ在蒲桃属中ꎬ仅有 ８ 个物种通过
的差别很大ꎬ所以叶绿体基因组也被广泛利用在 高通量测序获得了完整的叶绿体基因组ꎬ学者们
系统发育推断和群体遗传学等领域( 赵玉芬等ꎬ 对蒲桃属的主要研究重点包括植物化学成分的分
２０２２)ꎮ 近年来ꎬ随着高通量测序技术越发成熟ꎬ 离鉴定以及药物研发等方面ꎮ 一些学者也探讨过
近 ６ ０００ 个物种的叶绿体基因组成功被组装和注 桃金娘科的系统发育关系ꎬ但只停留于系统发育
释ꎮ 目前ꎬ叶绿体基因组分析已经涵盖了大部分 分析(王雪芹等ꎬ２０２１)ꎮ 在蒲桃属中ꎬ仅有肖蒲桃
被子植物ꎬ例如姜科( Ｚｉｎｇｉｂｅｒａｃｅａｅ) ( Ｌｉｅｗ ｅｔ ａｌ.ꎬ 的叶绿体基因组被详细分析过ꎬ但包括轮叶蒲桃
２０２２)、兰科(Ｏｒｃｈｉｄａｃｅａｅ)(Ｘｉｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)、石竹 在内的其余物种的叶绿体基因组特征和系统发育