【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。

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。

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。

[目的]为解决濒危物种钻天柳在杨柳科中分类学位置的争议。[方法]本研究通过二代测序技术,从头测序、拼接得到钻天柳叶绿体基因组全序列,并与已发表的9种杨属植物和4种柳属植物的叶绿体基因组全序列进行比较,采用最大似然法、最大简约法和贝叶斯推断法分析了这些物种的系统发育关系。[结果]研究发现:钻天柳总基因组为155 661 bp,由长度为84 536 bp的长单拷贝(LSC)区域和16 215 bp的短单拷贝(SSC)区域,以及一对分隔开它们的27 455 bp的反向重复序列(IRS)组成。钻天柳叶绿体基因组总GC含量为36.68%,共有113个不同的基因,包括79个蛋白质编码基因,30个tRNA基因和4个rRNA基因,其中,有20个基因分布于反向重复区;在所有基因中,有14个基因包含1个内含子,3个基因(rps12、clpP、ycf3)内含有2个内含子;系统发育分析以100%的支持率将钻天柳与柳属黄花柳亚属的2个物种聚为一支,杨属的所有物种聚为另一支。[结论]本研究首次组装并注释了钻天柳叶绿体基因组全序列,并明确支持钻天柳并入柳属,而非单独成属,这将为钻天柳甚至杨柳科的系统进化研究提供重要参考。

【目的】四川山胡椒具有重要的药用价值，开展叶绿体基因组研究对山胡椒属物种鉴定、遗传多样性分析和资源保护具有重要的理论和实践意义。【方法】基于Illumina HiSeq 2000高通量测序平台进行测序，从头组装了完整的四川山胡椒叶绿体基因组，并对其基因组结构、基因构成及序列重复和系统发育进行分析。【结果】四川山胡椒叶绿体基因组全长152 851 bp,呈典型的四分结构，共编码125个基因，其中蛋白编码基因81个，tRNA基因36个，rRNA基因8个；编码基因的鸟嘌呤和胞嘧啶碱基的出现频率GC3s为27.96%,21个最优密码子中有20个以A/U(T)结尾；27对长序列重复中，正向重复和回文重复分别占比44%和41%,长度为30 bp和33 bp的序列分别占44%和30%; 181个SSR位点中，A/T单碱基重复占68%,位于基因间区的占55%;鉴定了6个高变区(petA-psbJ、trnH-psbA、petK-psbI、ccsA-ndhD、rpl32-trnL和ycf1);系统发育分析显示，山胡椒属分为5个聚类组，四川山胡椒与黑壳楠亲缘关系最近。【结论】四川山胡椒叶绿体基因组结构保守，偏好以A或U(T)结尾的密码子；鉴定的高变区和SSR位点可作为山胡椒属物种鉴定的DNA条形码。研究结果可为山胡椒属分子标记开发、系统进化研究及优良品种选育提供参考。

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。

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。

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...

【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。

褐兜蝽是一种常见农林害虫，主要为害洋丝瓜和南瓜等葫芦科植物，常与药用昆虫九香虫混合发生。通过高通量测序技术，组装拼接获得褐兜蝽线粒体基因组全序列，对其进行分析并基于13个蛋白质编码基因构建系统发育树。结果表明：褐兜蝽线粒体基因组的序列全长为15792bp（GenBank登录号：MW899158），包含13个蛋白编码基因（PCGs）、22个tRNA、2个rRNA和D-loop区，核苷酸组成及基因排布序列与异翅亚目昆虫一致；线粒体全序列A+T含量为75.16%，G+C含量为24.84%；预测了22个tRNA的二级结构，除tRNA-Val缺失DHU臂外，其余均为典型的三叶草结构；系统发育分析表明兜蝽科与荔蝽科互为姐妹群关系，且兜蝽科下5个物种的系统发育关系为：（（褐兜蝽C. brunneus+九香虫C. chinensis）+（短角瓜蝽Megymenumbrevicorne +细角瓜蝽M. gracilicorne））+小皱蝽Cyclopelta parva。褐兜蝽与九香虫亲缘关系最近，与传统形态分类结果一致。

本研究采用高通量测序技术获得了艾氏蛇鳗(Ophichthusevermanni)线粒体基因组全序列,并对其结构和特征进行了分析。结果表明,艾氏蛇鳗线粒体基因组全长17759bp,包含了13个蛋白编码基因(PCGs)、22个转运RNA基因(tRNA)、2个核糖体RNA基因(rRNA)、2个控制区(D-loop)和1个轻链复制起始区(O_L)。线粒体DNA全序列的碱基组成分别为A (31.27%)、G (16.19%)、C (26.22%)和T (26.32%),其中A+T含量(57.59%)大于G+C含量(42.41%),呈现出明显的A+T偏好性。与大多数硬骨鱼类不同,艾氏蛇鳗线粒体基因组中发生了基因重排现象,ND6基因和tRNA-Glu移到了tRNA-Thr和tRNA-Pro之间,且ND6基因上游还存在另一个高度同源的D-loop区。tRNA-Gln (Q)、tRNA-Ala (A)、tRNA-Asn (N)、tRNA-Cys (C)、tRNA-Tyr (Y)、tRNA-Ser~(UCA)(S1)、tRNA-Glu (E)、tRNA-Pro (P)和ND6 9个基因位于L链,其余基因均位于H链。除tRNA-Ser (AGC)外,其余21个tRNA均为典型的三叶草二级结构。分别采用邻接法和最大似然法,基于12个蛋白编码基因(ND6除外)构建了蛇鳗科鱼类系统发育关系树。结果显示艾氏蛇鳗与短尾蛇鳗(O.brevicaudatus)和食蟹豆齿蛇鳗(Pisodonophiscancrivorus)的亲缘关系较近,蛇鳗属是蛇鳗科鱼类中分化较晚的一个类群。研究结果丰富了蛇鳗科鱼类线粒体基因组数据库,也为该类群鱼类的系统分类研究提供了参考资料。

野生葡萄类群有一半以上分布在中国.学者们基于形态特征和核基因组对其系统发育关系进行了研究，但结果存在比较大的冲突，类群间的亲缘关系仍未明确.为探究基于叶绿体基因组重建的中国野生葡萄的系统发育关系与前人基于形态特征或核基因组的研究结果是否一致，本研究从已公布的重测序数据中组装出26个中国野生葡萄的叶绿体基因组，并使用联合分析和溯祖理论重建了这26个类群的系统发育关系.联合分析的结果将中国野生葡萄分成了3个分支，这与前人的研究结果也存在较大冲突；而基于溯祖理论的分析没有得到较高分辨率的系统发育关系，这可能是由于单个基因的系统发育信息比较低，限制了该理论的应用.另外，相对于编码区和非编码区数据，叶绿体全基因组数据对中国野生葡萄系统发育关系的解析能力较好.

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.

【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。

综合分析对虾科(Penaeidae)21个物种线粒体基因组的全序列，发现其线粒体基因组的长度为15 893～16 071 bp, A+T含量为64.59%～70.61%。K_a/K_s分析表明，对虾科物种线粒体13个蛋白质编码基因(protein-coding genes, PCGs)中，atp8基因的K_a/K_s最高，表明在对虾科中atp8基因受到了较弱的选择压力；在差异位点的分析中，发现nd5和rrnL基因的差异位点比例较高，是理想的分子标记，可用于分析对虾不同群体之间的遗传多样性；在密码子的使用中，被编码的氨基酸均体现相似的偏好性。同时，采用ML(Maximum likelihood)和BI(Bayesian inference)方法构建系统发育树，结果显示，这两种方法构建的系统发育树拓扑结构完全一致，且同属物种也都归为一类或者单独归为一支。本研究为快速鉴定对虾科生物提供了可靠的分子标记，为分析对虾科物种遗传多样性提供理论依据。