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[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)  [作者] 黄琼林   谭靖怡   叶晓霞   梁秋婷   蒲柳池   吴民华  
【目的】阐明药食两用植物五指毛桃的叶绿体基因组结构及其系统进化关系,为其资源利用和产品开发等研究提供基因组信息。【方法】采用高通量测序技术对五指毛桃叶绿体基因组测序,并借助生物信息工具和软件进行序列拼接、注释、比对和系统进化分析。【结果】五指毛桃叶绿体基因组为环状双链四分体分子,长度160 340 bp, GC含量为35.9%,包含130个基因。该基因组含有26 679个密码子,偏好使用以A/T结尾的密码子;共有93个简单重复序列,其中以A/T形成的单、二核苷酸重复为优势重复基序。五指毛桃与其他榕属植物相比,叶绿体基因组序列同源性较高,碱基变异位点数量较少,主要分布在非编码区域如rpoB-trnC、trnT-trnL、rpl32-trnL等,与薜荔具有最高的序列相似度。【结论】五指毛桃叶绿体基因组具有典型的高等植物叶绿体基因组结构和基因组成,存在密码子偏好性,包含类型丰富的简单重复序列,且与同属植物薜荔的亲缘关系最近。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)  [作者] 吴民华   陈依虹   谭靖怡   邹山扬   叶晓霞   黄琼林  
为了探明岭南地区特色中药三桠苦的叶绿体基因组结构和序列特征,以三桠苦叶片为材料,采用试剂盒法提取DNA和构建测序文库,利用Novaseq平台进行高通量测序,再结合生物信息学手段进行序列拼接、注释和特征分析。结果显示:三桠苦叶绿体基因组为158 992 bp的环状四分体分子,含有134个基因;在三桠苦叶绿体基因组内找到86个简单重复序列,主要是A/T单核苷酸重复;检测到26 907个密码子,以A/T结尾的密码子有着更高的使用频次;序列比较分析表明,三桠苦与同科植物在非编码区存在更明显的序列变异;系统进化树揭示不同来源的三桠苦亲缘关系最近,但在基因组成和碱基序列上呈现出多样性。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)  [作者] 吴民华   陈依虹   谭靖怡   邹山扬   叶晓霞   黄琼林  
为了探明岭南地区特色中药三桠苦的叶绿体基因组结构和序列特征,以三桠苦叶片为材料,采用试剂盒法提取DNA和构建测序文库,利用Novaseq平台进行高通量测序,再结合生物信息学手段进行序列拼接、注释和特征分析。结果显示:三桠苦叶绿体基因组为158 992 bp的环状四分体分子,含有134个基因;在三桠苦叶绿体基因组内找到86个简单重复序列,主要是A/T单核苷酸重复;检测到26 907个密码子,以A/T结尾的密码子有着更高的使用频次;序列比较分析表明,三桠苦与同科植物在非编码区存在更明显的序列变异;系统进化树揭示不同来源的三桠苦亲缘关系最近,但在基因组成和碱基序列上呈现出多样性。
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)  [作者] 陶瑜  劳景莉  于旭东  胡金彪  蔡泽坪  罗佳佳  
以新鲜采摘的五指毛桃(Ficus hirta Vahl)为实验材料,分别研究6-苄氨基腺嘌呤(6-Benzylaminopurine, 6-BA)、α-萘乙酸(1-Naphthalene acetic acid, NAA)和2,4-表油菜素内酯(2,4-Epibrassinolide, 2,4-EBL)对其不定芽的诱导,以及吲哚丁酸(indolebutyric acid, IBA)、NAA对其生根的影响.结果表明:3种激素对不定芽的诱导率大小依次为6-BA、2,4-EBL和NAA.3种因素对生根的作用大小依次为IBA、MS、NAA.目前油菜素甾醇(Brassinosteroids,BRs)在五指毛桃离体再生过程中的作用还未见报道,该实验不仅为五指毛桃快速繁殖提供优化途径,并且为探究BRs这类具有高生理活性的甾醇激素在植物组织培养中的作用提供科学理论依据.
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 刘萱   邹龙海   周明兵  
【目的】对黄槽毛竹Phyllostachys edulis f. luteosulcata叶绿体基因组进行组装、注释和分析,并与其他毛竹Ph.edulis种下分类群比较叶绿体遗传信息差异和系统进化关系。【方法】利用高通量二代测序数据组装了黄槽毛竹的叶绿体基因组序列并进行了基因结构注释,通过生物信息学分析软件进行其组成、密码子偏好性、重复序列等分析。通过序列比对和系统进化分析,比较不同毛竹种下分类群的系统进化关系和基因组序列差异。【结果】黄槽毛竹的叶绿体基因组是长度为139 678 bp,包含132个基因的双环DNA;包含蛋白质编码基因85个、核糖体RNA (rRNA) 8个和转运RNA (tRNA) 39个。该基因组的最优密码子偏好使用以A/U碱基结尾,包含49个重复序列、55个简单重复序列(SSR)位点,其中简单重复序列最多的类型为A/T。利用叶绿体基因组序列构建的系统发育分析显示:黄槽毛竹与其他毛竹种下分类群共同组成单系分支,且与毛竹原变种Ph. edulis var. pubescens亲缘关系最近。基于7个毛竹种下分类群的叶绿体基因组序列和编码基因特征分析显示:毛竹种下分类群之间存在着编码基因数量和结构差异,编码区和非编码区存在较低程度序列变异。【结论】首次对毛竹种下分类群的叶绿体基因组进行比较分析,并揭示了这些种下分类群存在着一定程度的序列差异。这些变异资料可以用于毛竹种下分类群的鉴定比较。图5表2参27
[期刊] 林业科学  [作者] 蒋明  柯世省  王军峰  
【目的】多脉铁木是中国特有种,为浙江省珍稀濒危野生植物和极小种群保护对象。在浙江,多脉铁木的野生植株数量极其稀少,低龄个体极少,种群面临衰退。叶绿体基因组在进化过程中相对保守,可为亲缘关系分析和系统发育研究提供有用信息。本研究在组装叶绿体基因组的基础上,对序列特征进行分析,以明确多脉铁木叶绿体基因组的大小、结构和基因组成等信息;通过系统发育分析,明确其与近缘种的关系和分类地位。【方法】利用CTAB法提取多脉铁木的基因组DNA,并构建测序文库,用Hi Seq X Ten进行高通量测序,策略为双端测序;借助Novo Plasty组装叶绿体基因组;用PCR方法克隆边界序列并进行测序验证; SSR的检测采用MISA软件;利用PhyML 3. 0构建系统发育树。【结果】去除接头和低质量的序列,共得到19 869 412条clean reads。序列组装结果表明,多脉铁木叶绿体基因组的全长为159 583 bp,具一个典型的四分体结构,大单拷贝区、小单拷贝区及反向重复序列的长度分别为88 514、18 953、26 058 bp。多脉铁木叶绿体基因组中共有131个基因,其中蛋白编码基因85个、tRNA基因36个、rRNA基因8个,其中的ycf1和ycf15为假基因,它们的序列长度均短于正常基因。多脉铁木叶绿体基因组上共有58个SSR,其中单碱基重复有53个。序列比对结果表明,多脉铁木与天目铁木的相似性最高,达99. 1%,与铁木的相似性最低,为98. 7%。构建系统发育树的最佳模型为GTR+G+I,其中的AIC(赤池信息标准)和BIC(贝叶斯信息标准)分别为556 643. 629 64和556 954. 642 07。系统发育分析结果表明,12种植物在发育树上可分为两大组,桦木族的日本桤木和红桤木聚为一组,榛族的10种植物聚于另一组;多脉铁木与铁木属其他3个种聚于同一分支,支持率均为100%。【结论】在高通量测序的基础上,组装完成多脉铁木的叶绿体基因组,它与天目铁木、毛果铁木和铁木叶绿体基因组的相似性较高,在系统发育树上聚为一组。多脉铁木叶绿体基因组的组装、序列比对和系统发育分析,可为后续开展遗传结构和群体遗传多样性研究奠定基础。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)  [作者] 金刚  覃旭  龙凌云  王丽萍  覃剑峰  危丹妮  陈涛  蔡中全  
以剑麻栽培种H.11648叶绿体基因组为对象,利用Codon W、CUSP、SPSS等软件分析其中的52条蛋白质编码序列的密码子使用特征.结果表明,剑麻H.11648叶绿体基因组编码序列的有效密码子数(Nc)分布于41.34~61.00,其密码子偏好性较弱;第3位碱基GC含量为30.22%,且其叶绿体密码子第3位偏好使用嘧啶;有效密码子数与GC3的相关性达到极显著水平.中性绘图、PR2-plot分析和Nc-plot绘图分析结果表明,剑麻H.11648叶绿体基因组密码子的使用偏好性是受到突变和选择等多重因素共同作用影响而形成的.
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)  [作者] 纵丹   黄嘉城   段晓盟   张晓琳   冯家玉   甘沛华   何承忠  
【目的】探讨无籽刺梨及其近缘种之间的系统发育关系,为蔷薇属植物后期分子鉴定和群体遗传研究奠定基础。【方法】从NCBI数据库下载了6种植物的叶绿体基因组序列,包括无籽刺梨和其近缘种。利用生物信息学方法对这些基因组序列进行了研究,包括基因组结构、重复序列、高变区序列以及基于叶绿体全基因组序列的系统发育关系。【结果】6种植物的叶绿体基因组呈环状四分体结构,其长度为156 561~156 749 bp,平均GC含量均为37.2%,且6种植物基因组的反向重复(inverted repeat, IR)区未表现出明显的扩张和收缩。在对蔷薇属植物叶绿体基因组序列进行比较分析时,筛选出了7个高变区序列,包括trnK-trnQ、psbM-trnY、ycf3-rps4、rps4-trnL、psbE-petG、rpl16 intron和ycf1。这些序列可作为候选标记,用于进一步研究蔷薇属植物的系统发育。同时,利用叶绿体全基因组序列重建了蔷薇属植物的系统发育树。结果表明,无籽刺梨和刺梨是独立的2个种类,其中无籽刺梨与贵州缫丝花有较近的亲缘关系,而刺梨与单瓣缫丝花有较近的亲缘关系。【结论】无籽刺梨及其近缘种之间叶绿体基因组结构高度相似,单拷贝区核苷酸多样性高于重复区。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 杨秀瑶  张梦洁  尹拓  韩沛辰  杜朝金  张汉尧  
【目的】通过对蒲桃属叶绿体基因组的特征、密码子使用模式以及系统发育分析,探讨蒲桃属系统发育关系及密码子偏好性的形成因素,促进其药用价值进一步开发利用。【方法】本研究以Illumina高通量测序技术获得的红枝蒲桃叶绿体基因组序列和从NCBI直接获取的蒲桃属5个种的叶绿体基因组为研究对象,利用Rstudio及其他软件,分析蒲桃属6个物种叶绿体基因组特征、密码子使用模式和系统发育关系。【结果】蒲桃属叶绿体基因组IR区相对保守,LSC区和SSC区非编码区变异较大,编码区较为保守,但6个物种编码区的ycf1基因表现出明显的变异性;蒲桃属物种大多与桉属聚在同一大支;密码子偏好性分析表明,GC、GC_(1)、GC_(2)、GC_(3)含量均稳定在一个值附近,GC_(3)含量最低仅达28%左右,且RSCU>1的30个高频密码子中有29个以A/U结尾;GC_(3)与GC_(12)的相关系数最大为0.141,未达到显著水平;ENC比值多分布在0.05~0.15。【结论】蒲桃属叶绿体基因组高度保守,与桉属(Eucalyptus)亲缘关系较近。第三位密码子偏好使用A/U结尾,密码子使用模式在受到突变影响的同时,主要受到自然选择的影响。CGU、AGU、AAA、GCU、GGU、GUA、GAA等蒲桃属6个物种的共同最优密码子为蒲桃属叶绿体基因组的最优密码子。
[期刊] 草业科学  [作者] 尹明华   李文婷   欧阳茜   王美暄   徐子林   张钦荣   张牧彤   黄添慧   何凡凡   乐芸   张嘉欣   柴桑雪  
通过DNBSEQ-T7测序平台对苏丹草叶绿体基因组进行了测序,并对其结构特征、系统进化关系以及密码子偏好性进行了分析。结果表明,苏丹草叶绿体基因组为典型的四分体结构,长度为140754 bp,共注释了86个CDS(蛋白编码)基因、38个tRNA(转运RNA)基因和8个rRNA(核糖体RNA)基因,缺失ccD和ycf1基因;苏丹草叶绿体基因组共检测到27个简单序列重复(simple sequence repeat,SSR)和47个长重复序列(long repeat sequence,Longrepeat);LSC(大单拷贝)区和SSC(小单拷贝)区的核苷酸多态性显著高于IR(反向重复)区,LSC区的变异性大于SSC区和IR区,Pi(核苷酸多样性)变化范围为0-0.01852,通过Pi(≥0.01215)筛选出10个高变异区域,均位于LSC区;苏丹草及其11个近缘种叶绿体基因组密码子各位置GC含量不同,偏好以A/U结尾,平均ENC值为47.50,密码子偏性较弱;影响苏丹草及其11个近缘种密码子使用偏性的主要因素为自然选择,内部突变压力的影响较小;苏丹草叶绿体基因的最优密码子共15个(CAA、AAA、UUU、UAU、AUU、UAA、GCA、CCA、ACU、GUA、AGA、CGA、CUU、UCC、UCU),均以A、U结尾;苏丹草与高粱双色亚种Sorghum bicolor subsp. drummondii (MW999225)亲缘关系较近。本试验结果能为苏丹草分子标记的开发、遗传多样性以及进一步研究高粱属植物的保护生物学和种群遗传学提供参考。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)  [作者] 李雪   任玉玲   赵艳   李幸儿   孙胜男   赵成周   李萍  
以直穗小檗为材料进行叶绿体基因组测序和组装,分析其叶绿体基因组结构特征,并讨论系统进化关系。结果表明:直穗小檗叶绿体基因组全长167 036 b,GC含量占总碱基数量的38.16%,共编码144个功能基因;直穗小檗叶绿体基因组序列中共发现109个微卫星位点,A/T碱基组成的单核苷酸重复序列占比最高(73.4%);系统发育分析表明,直穗小檗与朝鲜小檗、黄芦木以及威宁小檗的亲缘关系更近,同时与十大功劳属的阿里山十大功劳和阔叶十大功劳聚为一支。该结果为进一步研究直穗小檗的遗传资源、物种资源鉴定和系统发育分析提供了依据。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 徐家洪  曾晴  叶富余  胡杨阳  时寰宇  张璇  陈金辉  
【目的】琼岛杨是我国热带地区发现的一种杨树,至今其分类和进化鲜有报道。本研究旨在通过三代全长转录组测序等方法了解琼岛杨在杨属中的分类与进化。【方法】基于Pacbio Sequel测序技术获取的热胁迫下琼岛杨、加杨和小叶杨完整全长转录本数据,通过直系同源基因计算非同义替换值(Ka)、同义替换值(Ks)及Ka/Ks值,比较直系同源基因在热胁迫下的表达模式,并结合毛果杨和簸箕柳的直系同源基因,构建了5个树种的进化树来分析杨树亲缘关系。通过克隆琼岛杨核基因(nrDNA:UDP-SQ和POPTRDRAFT_575699)和叶绿体基因(cpDNA:atpⅠ和trnF),分析基因序列在琼岛杨种群中的多态性,计算琼岛杨种内遗传距离,及与19个树种(5个杨树组和1个类外群组)的种间遗传距离。基于最大似然法和最小进化法构建了琼岛杨与19个树种的进化树,以分析琼岛杨在杨属的亲缘关系。【结果】三代转录组测序共获得660组琼岛杨、小叶杨和加杨的直系同源基因,Ks平均值为0.150 5,峰值为0.02,Ka/Ks <1,占比97.27%,这显示了3种杨树较近的亲缘关系。直系同源基因表达模式分析发现,3种杨树在热胁迫下具有相同的表达模式。利用遗传距离法计算琼岛杨与19个树种中atpⅠ、trnF、UDP-SQ和POPTRDRAFT_575699等4种基因遗传距离的平均值,发现琼岛杨与白杨组具有最近亲缘关系,平均值为0.011。【结论】基于三代全长转录组测序获得的直系同源基因分析显示出,琼岛杨与其他杨树具有较近亲缘关系。克隆cpDNA和nrDNA基因,计算遗传距离和构建的进化树均表明琼岛杨与白杨组具有最近亲缘关系。cpDNA的多态性以及进化分支置信度明显高于nrDNA,表明在琼岛杨中cpDNA比nrDNA基因更具备物种鉴别能力。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 赵文植  杨琳懿  曹正英  辛静  马路遥  王飞  李卫英  辛培尧  
【目的】根据基因组浅层测序结果,解析无毛青藤叶绿体基因组的结构、大小、基因组成、密码子偏好性、简单重复序列(SSR)位点及系统发育关系。【方法】以无毛青藤为材料,对其叶绿体基因组进行测序,组装后获得其叶绿体DNA全长序列并进行基因组特征、密码子偏好性、SSR位点及系统发育分析。【结果】无毛青藤叶绿体基因组全长为156 513 bp。其中,GC含量为39.1%。其结构包括大单拷贝区(LSC,85 225 bp)、小单拷贝区(SSC,18 779 bp)以及反向重复序列(IRs,26 254 bp)。4个区段中,IR区的GC含量最高(43.3%),LSC区的GC含量为37.7%,SSC区最低。共注释得到131个基因,其中,84个位于LSC区,SSC区13个,两个IR区各17个。鉴定出61个SSR位点,碱基组成以A/T碱基类型为主;33个无毛青藤叶绿体基因组密码子的使用具有偏好性,并以A/U碱基结尾。系统发育进化树表明,青藤属6个种分为两支,其中大花青藤与无毛青藤具有较近的亲缘关系,IR/SC边界分析结果显示除红花青藤外,其余5种青藤属植物的JLB(LSC/IRb)边界较为保守。6种青藤叶绿体基因组的基因构成和顺序较为保守,大多数变异存在于相邻基因间隔区内。【结论】无毛青藤的叶绿体基因组相对较大,且较为保守,并与大花青藤具有较近的亲缘关系。研究结果可为无毛青藤及其近缘种叶绿体基因组系统进化分析提供重要的理论参考。
[期刊] 海洋渔业  [作者] 张丽丽  程起群  
为了解鳀科鱼类的线粒体全基因组序列结构特征及系统发育信息,以期为进化遗传学研究和分子标记的选取提供参考依据,对已知的10种鳀科鱼类的线粒体全基因组进行分析。结果显示:1)鳀科线粒体基因组全序列长度在16 660 bp到17 069 bp之间,基因组的结构和基因排列顺序与其它硬骨鱼类一致。2)比对后获得一致序列长度为15 704 bp(不含D-loop),其中变异位点5 570个,占所有位点数的35.5%。在编码基因中,序列变异程度和Kimura双参数遗传距离最大的是ND6基因(分别是47.5%和0.276),最小的是tRNA拼接序列(分别为18.7%和0.072)。3)基于Ka-Ks的Z检验和...
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 江转转   陈淑娜   鲍红艳   叶龙雨  
【目的】分析悬钩子属植物叶绿体基因组结构特征和系统演化机制,为悬钩子属物种的分类及演化提供分类依据,并为DNA条形码的编制和悬钩子属植物的保护提供理论支持。【方法】利用生物信息学及比较基因组学的方法对16种悬钩子属植物叶绿体基因组的大小、结构、组成、重复序列、边界扩张、基因组共线性、正向选择作用及系统发育进行了分析。【结果】16种植物的叶绿体基因组都具有典型的四联体结构,长度为155 286~156 668 bp,平均GC含量为37.15%,基因组大小变异整体较小,其中SSC区域和IR区域的长度更为稳定。在编码基因的功能分类中发现仅8种悬钩子属植物具有2个完整拷贝的ycf1基因且一些基因在部分植物中只有单个拷贝。边界扩张分析结果显示,反向重复区边界不存在明显的收缩或扩张现象。共线性与系统发育分析结果显示,太平莓与其余15种植物具较高的相似度,有良好的共线性关系;太平莓与柔毛梨叶悬钩子、竹叶鸡爪茶的亲缘关系较近,但太平莓与竹叶鸡爪茶的相似度最低。对悬钩子属植物进行Taijima’ test分析发现悬钩子属植物有群体扩张的趋势,且蛋白质编码基因具有一定程度的纯化选择或中性选择作用。【结论】悬钩子属植物叶绿体基因组高度保守,物种间亲缘关系越近,叶绿体基因组相似性越高,反之并不成立。根据叶绿体基因组的序列,可以定位它们在系统发育树中的位置,并分析它们之间的亲缘关系。
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