印度南瓜叶绿体基因组的组装与序列分析

作     者：王亚楠 党建成 刘辉 曾永贤 张红磊 姜艳芳 龚意辉 刘泽发 

作者机构：湖南人文科技学院农业与生物技术学院 

出 版 物：《分子植物育种》 (Molecular Plant Breeding)

年 卷 期：2023年

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090202[农学-蔬菜学] 

基　　金：湖南省重点研发项目(2020NK2038) 湖南省教育厅科研项目(22C0594) 湖南省研究生培养创新实践基地(湘教通〔2017〕451号) 校企合作创新创业教育基地(校地合作通〔2021〕3号) 湖南省博士后支持计划(湘财社指〔2017〕165号)共同资助 

主　　题：印度南瓜 叶绿体基因组 组装 序列分析 进化树分析 

摘      要：本研究以印度南瓜(Cucurbita maxima)为试材，对其叶绿体基因组进行测序和组装。结果表明，印度南瓜叶绿体基因组全长为157 205 bp，其结构为典型四分结构，且该基因组还是高度保守的环状闭合双链分子，其含大单拷贝区(large single copy region， LSC) 1个长度为87 663 bp，小单拷贝区(small single copy region， SSC) 1个长度为18 038 bp以及反向互补的IR区一对(inverted repeat region A， IRA; inverted repeat region B， IRB)长度为25 752 bp。其GC和AT含量为37.11%和62.89%。印度南瓜叶绿体基因组共注释了132个基因，其中tRNA基因37个、rRNA基因8个，mRNA基因87个。通过分析，在印度南瓜的叶绿体基因组中共发现193个符合条件的SSR位点，分布在IR、LSC和SSC区域的SSR位点分别为31、130、32，占比分别为16.10%、67.40%、16.60%。在所有的SSR位点中，有182个单核苷酸重复、11个双核苷酸重复、64个三核苷酸重复单元、6个四核苷酸重复单元、1个六核苷酸重复单元。在该叶绿体基因组的SSR位点中，重复单元最多的是A/T (62.89%)，说明A/T碱基占优势，具有碱基偏好性。进化树分析表明，25个不同种属的物种与印度南瓜聚为一组，其中中国南瓜(Cucurbita moschata)、美洲南瓜(Cucurbita pepo)与印度南瓜的亲缘较近，其他物种与印度南瓜亲缘关系较远。本研究建立了适于印度南瓜完整叶绿体基因组组装及其特征分析的方法，促进了南瓜属(Cucurbita)植物的种质资源探索、系统发育关系和分子生物学的研究，为印度南瓜的鉴定和系统发育研究提供科学依据。