红花变豆菜叶绿体基因组组装与序列特征分析研究

作者：**; 柳驰; 任伟超; 张美琦; 刘秀波^*; 马伟^*

来源：中草药, 2022, 53(22): 7183-7190.

• 红花变豆菜
• 叶绿体基因组
• 高通量测序
• 系统进化
• 最大似然法

目的 以红花变豆菜Sanicula rubriflora新鲜叶片为试验材料，通过高通量测序手段，对其叶绿体基因组进行组装和序列特征分析，为进一步开展变豆菜属植物的进化和遗传发育提供指导方法。方法 实验流程按照Illumina公司提供的标准操作流程执行，包括样品质量检测、文库构建、文库质量检测和文库测序等流程，使用已报道的变豆菜Sanicula chinensis的叶绿体基因组作为参考序列，得到红花变豆菜完整的叶绿体基因组序列并对其进行组装、特征序列分析和进化分析。结果 红花变豆菜叶绿体基因组具有典型的环状四分体结构，长度155 700 bp，包括1个大的单拷贝区（large single copy,LSC,85 979 bp),1个小的单拷贝区（small single copy,SSC,17 053 bp),1对相反的序列（inverted repeats sequence,IR,26 333 bp）；共注释到130个基因，其中蛋白编码的基因86个，tRNA基因36个，rRNA基因8个，AT含量占叶绿体基因组的61.83%；共检测到1个正向长重复序列（forward repeat sequence),3个回文长重复序列（palindromic repeat sequence）；此外，还检测到了168个简单重复序列（simple sequence repeats,SSR）位点；与蛋白编码基因对应的密码子偏好使用A/T碱基，编码异亮氨酸的密码子（I）使用次数最高，编码半胱氨酸的密码子（C）使用次数最低；最后与7种已报道的伞形科植物叶绿体基因组和2个外类群物种通过最大似然法（maximum likelihood,ML）构建系统发育树，发现红花变豆菜与变豆菜和直刺变豆菜亲缘关系最为密切。结论 红花变豆菜的叶绿体基因组数据为伞形科植物研究提供了更为详细完善的资料，为该物种叶绿体基因工程和系统进化分析提供参考依据。

• 单位
  中药制药过程新技术国家重点实验室; 江苏康缘药业股份有限公司; 黑龙江中医药大学