长爪栘[木衣]叶绿体基因组特征系统发育及密码子偏好性分析

• 作者: 李连星 彭劲谕 王大玮 段安安
• 来源期刊: 生物工程学报
• 关键词: 长爪栘[木衣] 栘[木衣]属 叶绿体基因组 系统发育 IR边界分析 密码子偏好性分析
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 农业生物技术|Agricultural Biotechnology
• 页码范围: 328-342
• 页数: 15页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13345/j.cjb.210298

摘要

长爪栘[木衣](Docynia longiunguis Q.Luo & J.L.Liu)是我国特有的栘[木衣]属植物,具有较高的食药用价值.对其叶绿体基因组进行分析,有助于阐明栘[木衣]属内的系统发育关系,为长爪栘[木衣]资源的开发利用及进一步研究奠定基础.结合其近缘种云南移[木衣]叶绿体基因组数据,在进行全序列比对后,对其系统发育、密码子偏好性等进行分析.长爪栘[木衣]叶绿体基因组序列总长为158914 bp (GenBank登录号为MW367027),总GC含量为36.7％,其中大的单拷贝区(large single-copy,LSC)长度为87020 bp,小的单拷贝区(small single-copy,SSC)长度为19156bp,反向重复区(inverted repeats,IRs)长度为26369 bp.共注释了102个功能性基因,包括72个蛋白编码基因、26个编码tRNA基因和4个编码rRNA基因.构建系统发育树的最佳模型为TVM+F+R2.系统发育分析结果表明,长爪栘[木衣]与栘[木衣](Docynia indica (Wall.) Dcne.)聚为一支,栘[木衣]属物种与苹果属(Malus)聚为一支.对长爪栘[木衣]及近缘种叶绿体基因组序列进行比对分析,trnY(GUA)-psbD、ndhC-trnV(UAC)、accD-psaI、 psbZ-trnFM (CA U)和ndhF-trnL等区域的变异较大,核酸多样性分析则表明有11处Pi值＞0.01的高变区域,且都位于LSC区及SSC区.除长爪栘[木衣]外,其他序列中均有trnH基因位于IRs/LSC区交界处且都没有越过边界.密码子偏好分析显示,长爪栘[木衣]叶绿体基因中异亮氨酸的密码子编码数量最多,达到了1205个.长爪栘[木衣]与山荆子(Malus baccata (L.) Borkh.)、三叶海棠(Malus sieboldii (Regel) Rehd.)、湖北海棠(Malus hupehensis (Pamp.) Rehd.)及木瓜(Chaenomeles sinensis (Thouin) Koehne)的亲缘关系最近;其叶绿体基因密码子更偏好于使用A/T结尾;长爪栘[木衣]叶绿体基因组与其他蔷薇科植物叶绿体基因组在4个边界区域基因分布显示出较大差异,与同属的云南栘[木衣]及栘[木衣]叶绿体基因组差异相对较小.长爪栘[木衣]叶绿体基因组的组装注释、系统发育分析及序列比对分析,为该物种的资源鉴定、开发和利用提供了理论依据.