药食两用藠头叶绿体基因组解析、比较基因组学及系统发育研究

作者：杨俏俏; 姜梅; 王立强; 陈海梅; 刘昶^*; 黄林芳^*

来源：药学学报, 2019, 54(01): 173-181.

DOI：10.16438/j.0513-4870.2018-0887

• 藠头
• 叶绿体基因组
• 分子标记
• 系统发育
• DNA条形码

藠头(Allium chinense)为百合科葱属常用药食两用植物。为探究部分葱属植物系统发育关系不明确及该属物种鉴别通用DNA条形码匮乏的问题,本研究应用高通量测序技术对藠头叶绿体全基因组进行测序、组装、注释及系统进化研究。结果显示藠头叶绿体基因组为152 525 bp,呈典型的四分状结构,共编码116个基因,其中蛋白质编码基因81个,转运RNA (transfer RNA)基因31个和核糖体RNA (ribosome RNA)基因4个。对6个葱属植物叶绿体基因组比较分析发现了7个变异较大的区间,包括基因编码区ndhA和ycf1,以及非编码区rps16-trnQ、trnT-trnF、ndhF-rpl32、rpl32-trnL和rpl16-rps3。利用葱属和非葱属53个物种的58个共有蛋白序列构建了进化树,发现除百合属、重楼属外其余各属物种所在分枝的支持率都达到66%～100%,有效地解决该类植物的系统进化与分类问题。此外,利用EcoPrimer软件成功发现了7个可用于葱属物种鉴定的候选DNA条形码序列并设计了引物。本研究首次获得了藠头叶绿体基因组序列,明确葱属物种间的亲缘关系,发现了一系列葱属物种特异的DNA条形码序列,为深入研究葱属植物的系统进化、分类及物种鉴定提供科学依据。

• 单位
  国家中医药管理局; 中国医学科学院药用植物研究所