黑涩楠叶绿体全基因组的结构和比较分析及系统进化推断 植物学报    2025, 60 (4): 573-585.   DOI: 10.11983/CBB24146

图3 蔷薇科14个物种的LSC、SSC和IR区域的边界距离比较
LSC、SSC和IR同表1。

正文中引用本图/表的段落

IR区的收缩和扩展导致cp基因组大小发生变化, 在植物进化过程中起重要作用(Zhao et al., 2020)。在蔷薇科植物中检测到的14个cp基因组均含有4个典型的亚区, 从而形成4个边界, 分别为LSC-IRb交界处(JLB)、IRb-SSC交界处(JSB)、SSC-IRa交界处(JSA)和IRa-LSC交界处(JLA)。随着个体基因组的进化, 边界区域的收缩和扩展非常常见, 这也导致cp基因组大小有所不同(Guo et al., 2017)。我们比较了14种蔷薇科植物cp基因组的边界(图3), 发现了3个易变位点(rps19、ycf1和ndhF), 它们一般位于IR与SSC (JSA/JSB)和IR与LSC (JLA/JLB)的交界处。除光叶石楠和榅桲外, 所有物种的rps19基因都位于JLB, 长度增加了120-124 bp (图3)。在IRa区还发现了1个额外的rps19基因, 该基因与11个物种JLA处的1 bp间隙有关, 除光叶石楠、弗洛伦萨海棠和榅桲外, 其它物种均无该基因。ycf1基因显示出显著的序列多样性。在其拷贝中, 较短的1个拷贝位于JSB, 长度从1 073 bp (金绒梨)到1 091 bp (驱疝木)不等, 但在弗洛伦萨海棠中没有这个短的ycf1基因。JSA位于ycf1的第2个拷贝中, 此较长拷贝的长度从 5 633 bp到5 654 bp不等, 只有榅桲例外, 其第2个拷贝的长度仅有2 297 bp。参与光合作用的基因ndhF也跨越了JSB, 长度从2 243 bp到2 276 bp不等。而对木兰科植物的研究表明, ndhF主要位于SSC区(Amiryousefi et al., 2018)。此外, 榅桲cp基因组的边界显示出IRs的收缩, 表明边界基因的变化可能由长度变化引起。

IR区的收缩和扩展导致cp基因组大小发生变化, 在植物进化过程中起重要作用(Zhao et al., 2020)。在蔷薇科植物中检测到的14个cp基因组均含有4个典型的亚区, 从而形成4个边界, 分别为LSC-IRb交界处(JLB)、IRb-SSC交界处(JSB)、SSC-IRa交界处(JSA)和IRa-LSC交界处(JLA)。随着个体基因组的进化, 边界区域的收缩和扩展非常常见, 这也导致cp基因组大小有所不同(Guo et al., 2017)。我们比较了14种蔷薇科植物cp基因组的边界(图3), 发现了3个易变位点(rps19、ycf1和ndhF), 它们一般位于IR与SSC (JSA/JSB)和IR与LSC (JLA/JLB)的交界处。除光叶石楠和榅桲外, 所有物种的rps19基因都位于JLB, 长度增加了120-124 bp (图3)。在IRa区还发现了1个额外的rps19基因, 该基因与11个物种JLA处的1 bp间隙有关, 除光叶石楠、弗洛伦萨海棠和榅桲外, 其它物种均无该基因。ycf1基因显示出显著的序列多样性。在其拷贝中, 较短的1个拷贝位于JSB, 长度从1 073 bp (金绒梨)到1 091 bp (驱疝木)不等, 但在弗洛伦萨海棠中没有这个短的ycf1基因。JSA位于ycf1的第2个拷贝中, 此较长拷贝的长度从 5 633 bp到5 654 bp不等, 只有榅桲例外, 其第2个拷贝的长度仅有2 297 bp。参与光合作用的基因ndhF也跨越了JSB, 长度从2 243 bp到2 276 bp不等。而对木兰科植物的研究表明, ndhF主要位于SSC区(Amiryousefi et al., 2018)。此外, 榅桲cp基因组的边界显示出IRs的收缩, 表明边界基因的变化可能由长度变化引起。

IR区的收缩和扩展导致cp基因组大小发生变化, 在植物进化过程中起重要作用(Zhao et al., 2020)。在蔷薇科植物中检测到的14个cp基因组均含有4个典型的亚区, 从而形成4个边界, 分别为LSC-IRb交界处(JLB)、IRb-SSC交界处(JSB)、SSC-IRa交界处(JSA)和IRa-LSC交界处(JLA)。随着个体基因组的进化, 边界区域的收缩和扩展非常常见, 这也导致cp基因组大小有所不同(Guo et al., 2017)。我们比较了14种蔷薇科植物cp基因组的边界(图3), 发现了3个易变位点(rps19、ycf1和ndhF), 它们一般位于IR与SSC (JSA/JSB)和IR与LSC (JLA/JLB)的交界处。除光叶石楠和榅桲外, 所有物种的rps19基因都位于JLB, 长度增加了120-124 bp (图3)。在IRa区还发现了1个额外的rps19基因, 该基因与11个物种JLA处的1 bp间隙有关, 除光叶石楠、弗洛伦萨海棠和榅桲外, 其它物种均无该基因。ycf1基因显示出显著的序列多样性。在其拷贝中, 较短的1个拷贝位于JSB, 长度从1 073 bp (金绒梨)到1 091 bp (驱疝木)不等, 但在弗洛伦萨海棠中没有这个短的ycf1基因。JSA位于ycf1的第2个拷贝中, 此较长拷贝的长度从 5 633 bp到5 654 bp不等, 只有榅桲例外, 其第2个拷贝的长度仅有2 297 bp。参与光合作用的基因ndhF也跨越了JSB, 长度从2 243 bp到2 276 bp不等。而对木兰科植物的研究表明, ndhF主要位于SSC区(Amiryousefi et al., 2018)。此外, 榅桲cp基因组的边界显示出IRs的收缩, 表明边界基因的变化可能由长度变化引起。

IR区的收缩和扩展导致cp基因组大小发生变化, 在植物进化过程中起重要作用(Zhao et al., 2020)。在蔷薇科植物中检测到的14个cp基因组均含有4个典型的亚区, 从而形成4个边界, 分别为LSC-IRb交界处(JLB)、IRb-SSC交界处(JSB)、SSC-IRa交界处(JSA)和IRa-LSC交界处(JLA)。随着个体基因组的进化, 边界区域的收缩和扩展非常常见, 这也导致cp基因组大小有所不同(Guo et al., 2017)。我们比较了14种蔷薇科植物cp基因组的边界(图3), 发现了3个易变位点(rps19、ycf1和ndhF), 它们一般位于IR与SSC (JSA/JSB)和IR与LSC (JLA/JLB)的交界处。除光叶石楠和榅桲外, 所有物种的rps19基因都位于JLB, 长度增加了120-124 bp (图3)。在IRa区还发现了1个额外的rps19基因, 该基因与11个物种JLA处的1 bp间隙有关, 除光叶石楠、弗洛伦萨海棠和榅桲外, 其它物种均无该基因。ycf1基因显示出显著的序列多样性。在其拷贝中, 较短的1个拷贝位于JSB, 长度从1 073 bp (金绒梨)到1 091 bp (驱疝木)不等, 但在弗洛伦萨海棠中没有这个短的ycf1基因。JSA位于ycf1的第2个拷贝中, 此较长拷贝的长度从 5 633 bp到5 654 bp不等, 只有榅桲例外, 其第2个拷贝的长度仅有2 297 bp。参与光合作用的基因ndhF也跨越了JSB, 长度从2 243 bp到2 276 bp不等。而对木兰科植物的研究表明, ndhF主要位于SSC区(Amiryousefi et al., 2018)。此外, 榅桲cp基因组的边界显示出IRs的收缩, 表明边界基因的变化可能由长度变化引起。

本文的其它图/表

• 图1 黑涩楠叶绿体基因组图谱
  圆圈内、外的基因分别按顺时针和逆时针方向转录。不同功能基因组用不同的颜色标记。内圈的GC和AT含量分别用深灰和浅灰色表示。
  
• 表1 黑涩楠叶绿体基因组特征
  
• 表2 本研究测序的黑涩楠叶绿体基因组中的基因
  
• 表3 黑涩楠叶绿体基因组中简单重复序列(SSR)的鉴定频率
  
• 表4 黑涩楠叶绿体基因组中的密码子用法
  
• 图2 14种蔷薇科植物叶绿体基因组比较
  图中纵坐标和横坐标分别代表50%-100%的相同率和序列长度。注释基因显示在顶部。
  
• 图4 利用完整的叶绿体基因组对60个蔷薇科物种进行系统进化分析
  左侧为利用iQTree构建的系统发育树, 节点上方的数字为自展支持率; 右侧为利用FastTree构建的系统发育树, 节点上方的数字为SH-like local支持率。