广丰千金薯叶绿体基因组序列特征及密码子使用偏好性分析

作     者：尹明华 范馨月 付悦欣 胡慧玲 

作者机构：上饶师范学院生命科学学院 上饶农业技术创新研究院 上饶市药食同源植物资源保护与利用重点实验室 上饶市薯芋类作物种质保存与利用重点实验室 

出 版 物：《中草药》 (Chinese Traditional and Herbal Drugs)

年 卷 期：2024年第21期

页      面：7444-7461页

核心收录：

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(31960079) 江西省科技厅重点研发计划一般项目(20202BBG73010) 江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ201704) 江西省现代农业产业技术体系建设专项(JXARS-13-赣东站) 上饶市科技局平台载体建设项目(2020J001) 

主　　题：广丰千金薯 叶绿体基因组 序列特征 系统发育分析 野脚板薯 

摘      要：目的 解析广丰千金薯Dioscorea opposite叶绿体基因组信息序列特征和确定其在薯蓣属的系统位置。方法 利用高通量测序技术对广丰千金薯叶片进行核基因组重测序，并利用生物信息学相关工具对组装得到的叶绿体基因组进行注释、序列特征和系统发育分析。结果 广丰千金薯叶绿体基因组长度为153 293 bp，注释到84个CDS基因、31个tRNA基因和8个rRNA基因。广丰千金薯叶绿体基因组中共检测到45个SSR位点，多为单碱基（A/T）重复类型。广丰千金薯叶绿体基因组共鉴定到61个长重复序列，包括16个正向重复、21个回文重复、14个反向重复、10个互补重复。广丰千金薯叶绿体基因组高变区主要分布在LSC和SSC区域，基因间隔区matK-tnaQ-UUG、atpl-rps2、psbl-trnS、rpl32-ndhF、ndhD-ccsA、trn E-UUC-trn T-GGU、trn S-GCU-trnG-UCC、rps2-rpo C2以及基因ycf1变异率最高。广丰千金薯叶绿体基因组的密码子偏性较弱。广丰千金薯叶绿体基因组密码子偏好以A、U结尾。广丰千金薯叶绿体基因组密码子使用偏性很大程度上受自然选择的影响，而受突变压力的影响小。广丰千金薯叶绿体基因组的最优密码子共16个，即UUA、UCU、GAU、GGA、AAU、CAU、GUA、CAA、GAA、CCU、GUU、AUU、CGA、CUU、UUU、AGU。广丰千金薯与野脚板薯Dioscorea polystachya NC＿037716聚为一小支。结论 广丰千金薯与野脚板薯NC＿037716亲缘关系较近。首次采用生物信息学分析方法对广丰千金薯叶绿体基因组的序列特征及密码子使用偏好性进行了分析，结果可为薯蓣属植物的遗传多样性分析提供理论依据。