Page 97 - 《广西植物》2023年第10期

１０ 期 张梦洁等: 轮叶蒲桃叶绿体基因组特征及系统发育分析 １ ８ ５ １

相关分析等方面的研究成果则尚未见详细报告ꎮ １.３ 重复序列和 ＳＳＲ 位点分析
本文首次对轮叶蒲桃进行测序ꎬ并对测序结 使用 在 线 软 件 ＲＥＰｕｔｅｒ ( Ｋｕｒｔｚ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００１)
果进行组装分析ꎮ 分析内容涵盖了基因组结构、 (ｈｔｔｐｓ: / / ｂｉｂｉｓｅｒｖ.ｃｅｂｉｔｅｃ. ｕｎｉ￣ｂｉｅｌｅｆｅｌｄ)对轮叶蒲桃
功能及特征、重复序列、ＳＳＲ 分析和系统发育分析 叶绿体基因组重复序列进行分析ꎬ其中包括同向、
等多方面ꎬ并且首次对轮叶蒲桃及其亲缘物种进 反向、互补和回文重复ꎮ 软件的参数设置如下:重

行对比分析ꎬ对其物种间遗传变异做出了阐述ꎮ 复序列数目上限为 １ ０００ꎬ最小重复长度为 ３０ꎬ汉
轮叶蒲桃开发前景较好ꎬ叶绿体基因组资源可以 明距离为 ３(表示一对重复序列的相似度不能小于
为其物种进化提供有效信息ꎬ但轮叶蒲桃叶绿体 ９０％)ꎬ编辑距离为默认参数ꎮ
基因组特征和相关系统发育关系尚未有相关报 通过在线软件 ＭＩＳＡ( ｖ ２.１) 检测轮叶蒲桃叶
道ꎬ影响了其进一步开发利用ꎮ 本研究通过使用 绿体基因组的简单重复序列( Ｂｅｉｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ
高通量测序技术对轮叶蒲桃的叶绿体基因组进行 参数设置如下:单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四
解码ꎬ并以已发表的密切相关物种肖蒲桃的叶绿 核苷酸、五核苷酸、六核苷酸的重复次数分别设置
体基因组序列作为参考进行拼接ꎬ得到完整的轮 为 １０、５、４、３、３、３ꎬ其余均为默认ꎮ 得到的结果文
叶蒲桃叶绿体基因组ꎬ并在此基础上进行分析ꎬ解 件用 Ｋｒａｉｔ(ｖ１.３.３) 软件进行手动修正( Ｄｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ
析轮叶蒲桃与其他桃金娘科植物的系统发育关 ２０１８)ꎮ
系ꎬ为轮叶蒲桃在个体发育过程中存在的遗传和 １.４ 密码子偏好性分析
变异问题及其开发和系统研究提供理论基础ꎮ 通过 ＣｏｄｏｎＷ(ｖ １.４.２) 软件对轮叶蒲桃叶绿
体基因组进行密码子偏好性分析ꎮ 为了减少误
１ 材料与方法 差ꎬ本研究选择的蛋白质编码区长度≥３００ ｂｐꎬ并
且计算出了轮叶蒲桃叶绿体蛋白编码基因的相对
１.１ 实验材料、测序和组装 同义密 码 子 使 用 度 ＲＳＣＵ 值 ( ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓ
轮叶蒲桃材料采集于福建龙海ꎬ用液氮冷冻 ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ)ꎬ参数均为初始默认值ꎮ
处理 后 交 与 安 诺 优 达 生 物 技 术 有 限 公 司ꎬ 在 １.５ 基因组的比较分析
Ｉｌｌｕｍｉｎａ ＮｏｖａＳｅｑ ６ ０００ 平台上测序( 中国浙江)ꎬ 使 用 在 线 网 站 ＪＳＨＹＣｌｏｕｄ ( ｈｔｔｐ: / / ｃｌｏｕｄ.
测序共获得 ４.８ Ｇ 数据量ꎬ测序读长为 ＰＥ １５０ꎮ ｇｅｎｅｐｉｏｎｅｅｒ.ｃｏｍ:９９２９) 比较轮叶蒲桃与 ４ 个近缘
通过 ＧｅｔＯｒｇａｎｅｌｌｅ( ｖ １.６.２) 进行数据组装( Ｊｉｎ ｅｔ 物种ꎬ即白果蒲桃( Ｓｙｚｙｇｉｕｍ ａｌｂｕｍ)、马六甲蒲桃
ａｌ.ꎬ ２０２０ )ꎮ 组 装 后 用 在 线 软 件 ＣＰＧＡＶＡＳ ２ (Ｓ. ｍａｌａｃｃｅｎｓｅ)、 香 蒲 桃 ( Ｓ. ｏｄｏｒａｔｕｍ) 和 肖 蒲 桃
(ｈｔｔｐ: / / ４７.９６.２４９.１７２:１６０１９ / ａｎａｌｙｚｅｒ / ｖｉｅｗ) 进行 ( Ｓ. ａｃｕｍｉｎａｔｉｓｓｉｍｕｍ) 的 ＩＲ 边 界 ( ＬＳＣ / ＩＲｂ、 ＩＲｂ /
注释(Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１２)ꎬ使用 Ｇｅｎｅｉｏｕｓ( ｖ ９.０.２) 进 ＳＳＣ、ＳＳＣ / ＩＲａ 和 ＩＲａ / ＬＳＣ)信息ꎮ
行人工 校 正ꎮ 测 序 产 生 的 原 始 数 据 ( Ｓｕｂｍｉｓｓｉｏｎ 通过 在 线 软 件 ｍＶＩＳＴＡ ( ｈｔｔｐｓ: / / ｇｅｎｏｍｅ. ｌｂｌ.
ＩＤ: ＳＵＢ１１２５７１７４ꎻ ＢｉｏＰｒｏｊｅｃｔ ＩＤ: ＰＲＪＮＡ８２６３２３) ｇｏｖ / ｖｉｓｔａ / ｉｎｄｅｘ.ｓｈｔｍｌ) 中的 Ｓｈｕｆｆｌｅ￣ＬＡＧＡＮ 模型比
和组 装 完 成 的 叶 绿 体 基 因 组 信 息 ( ＧｅｎＢａｎｋ 较轮叶蒲桃与以上 ４ 个近缘物种基因组序列差异
ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ: ＯＮ２４３７６４) 均 上 传 至 ＮＣＢＩ 数 (Ｆｒａｚｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００４)ꎮ

据库ꎮ 通过 Ｇｅｎｅｉｏｕｓ(ｖ ９.０.２) 对轮叶蒲桃及 ４ 个近
１.２ 叶绿体基因组结构、功能分析 缘 种 进 行 ＭＡＦＦＴ 比 对 ( 陈 韵 等ꎬ２０１７)ꎬ 再 使 用

通 过 在 线 软 件 ＣＰＧＡＶＡＳ２ ( ｈｔｔｐ: / / ４７. ９６. ＤｎａＳＰ( ＤＮＡ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ) 进行核酸变
２４９.１７２:１６０１９ / ａｎａｌｙｚｅｒ / ｖｉｅｗ) 注释轮叶蒲桃叶绿 异度分析(Ｌｉｂｒａｄｏ ＆ Ｒｏｚａｓꎬ ２００９)ꎬ滑动窗口长度

体基因组后ꎬ根据注释信息ꎬ用 Ｇｅｎｅｉｏｕｓ( ｖ ９.０.２) 为 ６００ ｓｉｔｅｓꎬ步长为 ２００ ｓｉｔｅｓꎬ其余所有参数均为
对轮叶蒲桃叶绿体基因组进行基因组成和基因功 默认ꎬ得出 Ｐ 值ꎮ
ｉ
能分析(穆雨农ꎬ２０２０)ꎮ 通过在线软件 ＯＧＤＲＡＷ １.６ 系统发育分析
( ｈｔｔｐｓ: / / ｃｈｌｏｒｏｂｏｘ. ｍｐｉｍｐ￣ｇｏｌｍ. ｍｐｇ. ｄｅ / ＯＧＤｒａｗ. 为阐明轮叶蒲桃与桃金娘科其他物种的系统
ｈｔｍｌ)绘制 轮 叶 蒲 桃 叶 绿 体 基 因 组 的 物 理 图 谱 发 育 关 系ꎬ 从 ＧｅｎＢａｎｋ 数 据 库 ( ｈｔｔｐｓ: / / ｗｗｗ.
(Ｌｏｈｓｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００９)ꎮ ｎｃｂｉ.ｎｌｍ.ｎｉｈ.ｇｏｖ / ｎｕｃｃｏｒｅ)中下载了桃金娘科 ２２ 个