Page 98 - 《广西植物》2023年第10期
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１ ８ ５ ２ 广 西 植 物 ４３ 卷
物种的叶绿体基因组序列ꎬ采用 Ｇｅｎｅｉｏｕｓ(ｖ ９.０.２) ｂｐꎬ三核苷酸的长度均为 １２ ｂｐꎬ四核苷酸重复长
软件(ＭＡＦＦＴ 插件) 比对 ２３ 种叶绿体基因组全序 度仅有一个为 １６ ｂｐꎬ其余均为 １２ ｂｐꎬ唯一的五核
列ꎮ 使用 ＲＡｘＭＬ(ｖ ８.２.１２)构建最大似然进化树ꎬ 苷酸长度为 １５ ｂｐꎮ
最佳模型为 ＧＴＲ＋Ｆ＋Ｒ２ꎬｂｏｏｔｓｔｒａｐ 值设置为 １ ０００ꎬ ２.３ 密码子偏好性分析
以推断各节点的支持率ꎮ 对轮叶蒲桃叶绿体基因组的 ４１ 个大于 ３００ ｂｐ
的蛋白 质 编 码 序 列 进 行 密 码 子 偏 好 性 分 析 ( 表
２ 结果与分析 ２)ꎮ 轮叶蒲桃叶绿体基因密码子中ꎬＲＳＣＵ 值 > １
的密码子有 ３０ 个ꎬＲＳＣＵ 最高值为 １.９８ꎬ为亮氨酸
２.１ 叶绿体基因组结构、功能及特征 中的 ＵＵＡꎬ最低值为 ０.３３ꎬ为亮氨酸中的 ＣＵＧꎮ 其
轮叶蒲桃叶绿体基因组全长 １５８ ５９１ ｂｐ( 图 中ꎬ有 ２９ 个以 Ａ / Ｕ 结尾ꎬ说明轮叶蒲桃叶绿体基
１)ꎬ共编码 １２９ 个基因ꎬ其中包括 ８ 个 ｒＲＮＡ 基因ꎬ 因组密码子更偏向以 Ａ / Ｕ 结尾ꎮ 轮叶蒲桃叶绿体
３７ 个 ｔＲＮＡ 基因ꎬ８４ 个蛋白编码基因ꎮ 轮叶蒲桃 基因的 密 码 子 总 数 为 １７ ５０６ 个ꎬ 其 中 １ ８４６ 个
叶绿体基因组为环状ꎮ 其中ꎬ大单拷贝区的长度 (１０.５４％) 为 编 码 亮 氨 酸 的 密 码 子ꎬ仅 有 １９５ 个
为 ８８ ０４６ ｂｐꎬＧＣ 含量为 ３４.８％ꎻ小单拷贝区长度 (１.１１％)密码子编码半胱氨酸ꎬ表明在轮叶蒲桃
为 １８ ４０９ ｂｐꎬＧＣ 含量为 ３０.９％ꎻ单个反向重复区 叶绿体基因组中使用最多的是亮氨酸ꎬ使用最少
的长度为 ２６ ０６８ ｂｐꎬＧＣ 含量为 ４２.７％ꎬ明显高于 的是半胱氨酸ꎮ 在所有密码子中ꎬ异亮氨酸中的
ＬＳＣ 区和 ＳＳＣ 区ꎮ 在轮叶蒲桃叶绿体基因组中ꎬ ＡＵＵ 使用次数最多ꎬ次数为 ７８６ꎬ使用次数最少的
总 ＧＣ 含量为 ３７.０％ꎬ低于 ＡＴ(６３.０％) 含量ꎮ 由 是半胱氨酸中的 ＵＧＣꎬ次数为 ４４ꎮ
图 ２ 可知ꎬ白色、灰色和黑色区域为外显子ꎬ箭头 ２.４ 叶绿体基因组的比较分析
表示基因的方向ꎮ 轮叶蒲桃包含了 ３ 个外显子ꎬ 通过在线网站 ＪＳＨＹＣｌｏｕｄ 比较分析了蒲桃属
其中两个外显子因在反向重复区而分别具有 ２ 个 ５ 个物种的 ＬＳＣ、ＳＳＣ 和 ＩＲ 区的边界位置ꎮ 结果表
拷贝ꎬ５′端位于 ＬＳＣ 区ꎬ３′端位于 ＩＲ 区ꎮ 此外ꎬ轮 明这 ５ 个物种的 ＩＲ 区长度较保守(２６ ０６８ ~ ２６ ４７２
叶蒲桃叶绿体基因组中有 ２２ 个含有内含子的基 ｂｐ)ꎮ 结果如图 ４ 所示ꎬ５ 个物种 ＬＳＣ / ＩＲｂ 边界在
因ꎬ其中在 １９ 个基因中发现 １ 个内含子ꎬ另外 ３ 个 ｒｐｓ１９ 基因内部ꎬ并且扩张程度均一致ꎮ 轮叶蒲桃
基因中发现有两个内含子( 表 １)ꎮ 其中ꎬｒｐｓ１２ 作 和马六甲蒲桃的 ｎｄｈＦ 基因紧挨着 ＩＲｂ / ＳＳＣ 边界ꎬ
为一种反式剪切基因ꎮ 而白果蒲桃、香蒲桃和肖蒲桃的 ｎｄｈＦ 基因距边界
２.２ 重复序列和 ＳＳＲ 分析 为 ５３ ~ ５８ ｂｐꎮ ５ 个物种的 ＳＳＣ / ＩＲａ 边 界 都 位 于
在轮叶蒲桃叶绿体基因组中可以检测到 ３９ 个 ｙｃｆ１ 基因上ꎬ轮叶蒲桃和马六甲蒲桃的 ｙｃｆ１ 基因朝
大小为 ３０ ~ ４５ ｂｐ 的重复序列ꎬ包含了 １ 个反向重 ＳＳＣ 区分别进入了 ４ ８５１ ｂｐ 和 ４ ８５７ ｂｐꎬ朝 ＩＲａ 区
复ꎬ１９ 个回文重复及 １９ 个同向重复ꎬ未检测到互 进入了 ７５０ ｂｐꎮ 白果蒲桃、香蒲桃和肖蒲桃均有 ４
补重复(图 ３)ꎮ 这些重复序列分布广泛ꎬ有 １８ 个 ８５７ ｂｐ 位于 ＳＳＣ 区、１ １８８ ｂｐ 位于 ＩＲａ 区ꎮ
(包含 ９ 个 同 向 重 复ꎬ９ 个 回 文 重 复) 位 于 ｙｃｆ２、 图 ５ 结果显示( 灰色箭头表示基因的方向ꎬ纵
ｐｓａＢ、ｐｓａＡ、ｔｒｎＳ－ＧＣＵ、ｔｒｎＳ－ＵＧＡ、ｙｃｆ１ 基因上ꎬ９ 个 坐标表示从 ５０％到 １００％的一致度ꎻＵＴＲ 表示非翻
跨 区 域ꎬ ８ 个 位 于 基 因 间 区 ( ＩＧＳꎬ ｉｎｔｅｒｇｅｎｉｃ 译区ꎬＣＮＳ 表示保守非编码序列)ꎬ以白果蒲桃为
ｓｐａｃｅｒ)ꎬ４ 个位于内含子区域ꎬ４ 个最长的重复序 参照序列ꎬ轮叶蒲桃的基因组与另外 ４ 种植物叶
列(４５ ｂｐ)全部位于 ｙｃｆ２ 基因上ꎮ 绿体基因组之间有所区别ꎮ 在变异较大的 ＬＳＣ 和
在轮叶蒲桃叶绿体基因组中共检测到 ８４ 个 ＳＳＣ 区ꎬ轮叶蒲桃的变异度较另外 ４ 种而言较大ꎮ
ＳＳＲ 位点ꎬ平均长度( ＳＳＲ 总长度 / ＳＳＲ 总计数) 为 ５ 个物种的 ＩＲ 区较为保守ꎬＬＳＣ 和 ＳＳＣ 区中 ｐｓｂＭ－
１１.３４ ｂｐꎮ 其中ꎬ单核甘酸 ６０ 个ꎬ二核苷酸 ２ 个ꎬ ｐｓｂＤ、ｐｓｂＺ － ｔｒｎＭ ( ＣＡＴ)、 ｔｒｎＭ ( ＣＡＴ) － ａｔｐＥ、 ｙｃｆ４ －
三核苷酸 ８ 个ꎬ四核苷酸 １３ 个ꎬ五核苷酸 １ 个ꎮ 此 ｐｓｂＥ、ｎｄｈＦ－ｃｃｓＡ 基因之间存在较大的序列差异ꎮ
外ꎬ轮叶蒲桃叶绿体基因组中大部分 ＳＳＲ 位点位 使用 ＤｎａＳＰ 软件进行分析且经过 ＭＡＦＦＴ 比
于 ＩＧＳ 区域(６４ 个)ꎬ少部分位于基因上(２０ 个)ꎮ 对后的 ５ 种桃金娘科植物叶绿体基因组序列结果
叶绿体中 两 个 二 核 苷 酸 ( ＴＡ、 ＴＣ)ꎬ 长 度 均 为 １０ 如图 ６ 所示ꎬ Ｘ 轴表示核苷酸的位置ꎬ Ｙ 轴表示每
