乳苣叶绿体基因组特征及其系统发育分析

作者：苏玥; 刘娟娟; 完斌; 张鹏举; 陈正根; 宿俊吉; 王彩香^*

来源：中国农业科技导报, 2021, 23(06): 33-42.

DOI：10.13304/j.nykjdb.2020.1116

• 乳苣
• 叶绿体基因组
• 特征分析
• 系统发育分析

乳苣(Mulgedium tataricum)为菊科(Compositae)乳苣属(Mulgedium)植物,该物种含有天然黄酮类化合物,具有清热解毒、抗肿瘤、抗氧化等作用。叶绿体基因组中含有大量功能基因,在物种鉴定及系统发育中具有重要作用。采用高通量测序技术获得乳苣全长叶绿体基因组序列,并与NCBI已公布的32个菊科物种及拟南芥(Arabidopsis thaliana)的叶绿体基因组进行了系统发育分析。结果显示,乳苣叶绿体基因组大小为152 401 bp,呈现出典型的环状四分体结构,其包含有一对反向重复序列区(IRa和IRb)、大单拷贝区(LSC)和小单拷贝区(SSC),它们的长度分别为25 010、83 833和18 548 bp。共注释得到132个基因,其中包含8个rRNA基因、37个tRNA基因和87个mRNA基因;SSR位点分析发现,基因组序列中含有21个散在重复序列和197个串联重复序列。边界分析表明,乳苣与其他5个菊苣族物种在边界基因上存在一定差异,且6个菊苣族物种在IR/SC区出现明显扩张和收缩。系统进化分析将菊科14个属的33个物种被聚为两个分支:第一分支包括乳苣属(Mulgedium)、莴苣属(Lactuca)、蒲公英属(Taraxacum)、苦苣菜属(Sonchus)、香青属(Anaphalis)、火绒草属(Leontopodium)、茼蒿属(Chrysanthemum)、蒿属(Artemisia)、紫菀属(Aster)和向日葵属(Helianthus),其中乳苣属和莴苣属的亲缘关系最近;第二分支包括蓟属(Cirsium)、红花属(Carthamus)、风毛菊属(Saussurea)和苍术属(Atractylodes)。研究结果为乳苣属植物的物种鉴定、系统进化及资源开发利用等奠定新的证据和材料基础。

• 单位
  生命科学技术学院; 甘肃农业大学