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摘要
广西火桐(Firmiana kwangsiensis)和丹霞梧桐(F. danxiaensis)是我国南方特有物种,其分布范围狭窄,种群数量少。为了解其叶绿体基因组结构及系统发生关系,本文通过高通量测序方法获得广西火桐和丹霞梧桐的浅层基因组数据,通过生物信息学方法对叶绿体全基因组进行组装,并对其结构特征进行分析。结果表明:广西火桐和丹霞梧桐的叶绿体基因组大小分别为160,836 bp和161,253 bp,具有典型被子植物叶绿体基因组环状四分体结构,包含长度分别为89,700 bp、90,142 bp的大单拷贝区(large single copy, LSC),长度分别为19,970 bp、20,067 bp的小单拷贝区(small single copy, SSC)及长度分别为25,583 bp、25,522 bp的2个反向重复序列区(inverted repeat sequence, IR)。两个物种的叶绿体基因组共注释得到131个基因,包括86个蛋白编码基因、37个tRNA基因和8个rRNA基因。广西火桐的叶绿体基因组中共检测出26个正向重复序列、2个反向重复序列、21个回文重复序列、21个串联重复序列和98个简单重复序列;丹霞梧桐叶绿体基因组中共检测出23个正向重复序列、5个反向重复序列、21个回文重复序列、30个串联重复序列和107个简单重复序列。系统发生分析结果表明5种梧桐属(Firmiana)植物构成两个强烈支持的分支(支持率100%),一个分支为广西火桐、美丽火桐(F. pulcherrima)和火桐(F. colorata),其中广西火桐与美丽火桐构成姐妹群;另一分支是互为姐妹群的丹霞梧桐和云南梧桐(F. major)。综上所述,广西火桐和丹霞梧桐的叶绿体基因组结构、基因排列及重复序列具有较高的相似性,系统进化树将5种梧桐属物种分为两个分支,其中广西火桐和美丽火桐最近;而丹霞梧桐与云南梧桐关系最近。本研究鉴定的SSR位点可为梧桐属物种系统发生、进化关系的研究提供遗传信息。
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