三种厚朴叶绿体基因组的比较研究

作者：张敏; 尹彦棚; 周罗静; 任波; 王丽; 时小东; 侯飞侠; 彭成; 高继海^*

来源：广西植物, 2022, 42(08): 1394-1401.

DOI：10.11931/guihaia.gxzw202009020

• 厚朴
• 凹叶厚朴
• 日本厚朴
• 叶绿体基因组
• 系统发育树

为了深入发掘日本厚朴、厚朴、凹叶厚朴叶绿体基因组差异，筛选厚朴优良性状候选基因，开展三种厚朴的分子遗传研究，该文利用Illumina HiSeq高通量测序平台首次对日本厚朴叶绿体进行测序、组装，并与已有的厚朴、凹叶厚朴叶绿体基因组共同注释，获得三个物种叶绿体基因图谱，筛选出三个基因组中的差异基因，又与同科中11个亲缘物种进行叶绿体基因组比对，构建NJ遗传树。结果表明：(1)日本厚朴叶绿体基因组的Clean Reads为19 791 019,Q30为91.33%,组装后基因组全长160 051 bp, GC含量为39.2%,含tRNA 37个，rRNA 8个。(2)比对分析发现三种厚朴具有相似的IR、LSC和SSC结构，以及GC含量和tRNA数量，但编码基因种类和数量、内含子和外显子的数量和结构等存在差异。(3)日本厚朴的功能基因数目较厚朴、凹叶厚朴分别多6个和4个，主要分布于LSC区和IR区，涉及核糖体大亚基、核糖体小亚基和未知功能基因类群。(4)系统发育分析结果进一步显示日本厚朴与凹叶厚朴亲缘关系较近，其次是厚朴。该研究表明日本厚朴具有更丰富的叶绿体基因组结构、组成和变异特征，是其适应高纬度地区弱光、低温环境的分子机制，这为厚朴类优良品种的分子选育提供有力的指导。

• 单位
  四川省林业科学研究院; 成都大学; 成都中医药大学