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恋岩花属(爵床科)的叶绿体基因组研究

 爵床科恋岩花属包括4种植物:恋岩花、长柄恋岩花、龙州恋岩花和黄花恋岩花。恋岩花为模式种,分布在西喜马拉雅的尼泊尔等地区,其余3种为中越喀斯特地区的特有物种。本研究首次测定了恋岩花属4种植物的叶绿体基因组,结果表明:(1)恋岩花属植物为典型的环状DNA,大小为151,333-152,672bp,分为长单拷贝区(LSC)、短单拷贝区(SSC)及2个反向重复区四个区(IRs)。共注释了113个基因,包括80个蛋白编码基因,29个tRNA基因,4个rRNA基因。(2)提出了唇形目中IR区边界的收缩和扩张新的第五种方式。(3)通过物种间叶绿体基因组的对比分析表明,恋岩花属内6个差异最大的基因区即rrn16, ycf1, ndhA, rps16-trnQUUG, trnS-GCU-trnG-UCC 和 psaA-ycf3区,并且模式种与喀斯特地区的3种之间差异较大。(4)利用叶绿体基因组开发了22对SSRs引物。(5)检测到12个在喀斯特地貌受到的正选择的基因,即rpl14, rpl16, rps4, rps15, rps18, rps19, psbK, psbN, ndhC, ndhJ, rpoB 和 infA,为喀斯特地貌的适应性进化研究奠定了基础。(6)基于叶绿体基因组构建了爵床科系统发育树,初步显示恋岩花属分布在喀斯特地区的3种组成单系类群,建议作为新属处理。相关论文发表在2019年Frontiers in Plant Science。

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