旋覆花、湖北旋覆花和线叶旋覆花的叶绿体基因组比较分析和系统发育研究

作     者：吴茜 姜梅 陈海梅 王立强 黄林芳 刘昶 WU Xi;JIANG Mei;CHEN Hai-mei;WANG Li-qiang;HUANG Lin-fang;LIU Chang

作者机构：中国医学科学院、北京协和医学院药用植物研究所教育部中药材生物活性物质与资源利用重点实验室教育部中药材资源工程研究中心北京100193 

出 版 物：《药学学报》 (Acta Pharmaceutica Sinica)

年 卷 期：2020年第55卷第5期

页      面：1042-1049页

核心收录：

学科分类：100703[医学-生药学] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

基　　金：中国医学科学院医学与健康创新工程创新基金资助项目(CIFMS)[2016-I2M-3-016,2017-I2M-1-013] 国家自然科学基金资助项目(81872966) 中国国家科技基础资源调查项目(2018FY100705) 

主　　题：旋覆花 湖北旋覆花 线叶旋覆花 叶绿体基因组 重复序列 系统进化 

摘      要：旋覆花、湖北旋覆花和线叶旋覆花均为菊科旋覆花属药用植物,其中湖北旋覆花为我国特有。为分析比较旋覆花属3个物种的基因组序列差异,进而为该属植物分子鉴别和种质资源开发提供科学依据,本文采用二代测序技术对旋覆花属3个物种的总DNA进行测序,使用NOVOPlasty成功组装了完整的叶绿体基因组,然后用CPGAVAS2对3个基因组的基因组成及重复序列进行了分析比较。最后用RAxML对旋覆花属3个物种及其近缘物种进行了系统发育分析。结果显示,旋覆花、湖北旋覆花和线叶旋覆花的叶绿体基因组全长分别为150 754、150 909、150 812 bp,均由一个大的单拷贝区(LSC)(82 427、82 552、82 474 bp),一个小的单拷贝区(SSC)(18 431、18 453、18 434 bp)和一对反向重复序列(IRs)(24 948、24 952、24 952 bp)组成。基因组注释结果显示, 3个物种均共编码111个不同基因,包括79个蛋白编码基因、28个tRNA基因和4个rRNA基因。旋覆花、湖北旋覆花和线叶旋覆花叶绿体基因组G/C含量分别为37.72%、37.71%、37.71%;分别共检测到32、33、34个简单重复序列;18、22、18个串联重复序列和33、37、38个散在重复序列。系统发育分析结果表明,旋覆花属3个物种与阔苞菊聚在一起;表明旋覆花族与千里光族亲缘关系较近,可能起源于千里光族,而非菜蓟族。本研究为研究旋覆花属物种鉴定、亲缘关系、进化历史与遗传多样性研究奠定了坚实的基础。