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期刊信息/Journal information
南方农业学报
广西壮族自治区农业科学院
南方农业学报

广西壮族自治区农业科学院

李杨瑞

月刊

2095-1191

nfnyxb@163.com

0771-3243905、3244920

530007

广西南宁市大学东路174号

南方农业学报/Journal Journal of Southern AgricultureCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由广西农业科学院主办的综合性农业科技期刊，主要报道农业科研新成果、新技术、新方法，农业生产新经验、新产业等。
正式出版
收录年代

    玉米ARID转录因子家族鉴定及表达分析

    田玉红吉虹菁罗堰木全岩冰...
    2821-2830页
    查看更多>>摘要：[目的]鉴定玉米ARID转录因子家族成员,并进行表达分析,为深入研究ARID转录因子生物学功能及玉米遗传育种提供理论参考.[方法]从拟南芥数据库TAIR获取7个ARID转录因子家族成员的氨基酸序列,与玉米基因组编码蛋白进行同源比对,鉴定出玉米ARID转录因子家族成员,采用生物信息学方法对其理化性质、系统发育进化、启动子区顺式作用元件、生育期组织表达模式和蛋白互作网络等进行预测分析,并用实时荧光定量PCR检测其在激素处理及低温胁迫下的表达模式.[结果]从玉米中共鉴定出12个ARID转录因子家族成员(ZmARID1～ZmARID12),编码的氨基酸数量为448～1875个,均为亲水性蛋白,除ZmARID12外,其余均为不稳定蛋白;ZmARID2、ZmARID4、ZmARID9和ZmARID10蛋白定位于叶绿体和细胞核,ZmARID12定位于叶绿体和细胞质,ZmARID1定位于叶绿体,其余成员均定位于细胞核.玉米ARID家族基因启动子区域不仅含有多种光响应元件(G-box、Sp1、GATA-motif、Box 4、MRE、AE-box),还含有茉莉酸甲酯(MeJA)响应元件(CGTCA-motif)、脱落酸(ABA)响应元件(ABRE)、赤霉素(GA)响应元件(GARE-motif、TATC-box)、生长素(IAA)响应元件(TGA-element、AuxRR-core)和水杨酸(SA)响应元件(TCA-element).ZmARID1基因在授粉后12 d(12 DAP)的胚乳中表达水平较高;除了ZmARID1和ZmARID3基因外,其余成员在2～4 mm和6～8 mm穗长的原基中均有较高表达;ZmARID3基因在成熟叶片和营养分生组织中表达水平较高;ZmARID5、ZmARID6和ZmARID11基因在成熟叶片中表达水平较高,说明部分家族成员表达具有组织特异性.实时荧光定量PCR检测结果显示,GA处理后,ZmARID12基因的相对表达量较对照显著升高(P<0.05,下同);ABA处理后,ARID家族基因相对表达量显著升高或下降,但IAA、JA、SA和低温胁迫处理后整体呈下降趋势.[结论]玉米ARID家族成员在全生育期具有明显的组织表达特异性,且在响应多种激素和低温胁迫中发挥重要作用.

    玉米ARID转录因子家族生物信息学鉴定表达模式

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    嗜麦芽窄食单胞菌CA1定殖及促生长特性相关基因挖掘

    苏仪梅孙安妮黄毓燕杨婷婷...
    2831-2843页
    查看更多>>摘要：[目的]挖掘嗜麦芽窄食单胞菌CA1定殖和促生长特性相关基因,为探究其促生长作用机制提供理论参考.[方法]利用Nanopore测序技术平台对CA1菌株进行全基因组测序,将其基因组序列与GO、NR、KEGG、COG等数据库进行比对,获得基因功能注释信息,挖掘分析其功能特异性基因;使用基质培法收集甘蔗根系分泌物,并分析根系分泌物对菌株CA1的趋化性、生物膜形成和定殖相关基因表达的影响.[结果]嗜麦芽窄食单胞菌CA1基因组大小为4371327 bp,携带6个质粒,GC含量64.58%,其中4696个基因被注释预测,包括4525个蛋白编码基因、87个tRNA、13个rRNA和1个tmRNA.GO、COG、KEGG和NR数据库分别成功注释2795、2078、2494和2584个基因.该菌基因组含有细菌趋化性(cheA、cheV、cheY)、生物膜形成(flhA、flk、flgG)、细菌黏附(pgaA、mrkD)、嗜铁(fes、fepA、fecA)、合成氨(gltP、gltB、gltD)和磷酸盐代谢(phoR、phoB、pstA)等促进植物生长和定殖相关的基因.趋化性试验结果显示,与对照组相比,根系分泌物处理下的菌落数显著增加(P<0.05,下同),且cheA、cheV和cheY基因的相对表达量显著升高,CA1生物膜形成显著增加.[结论]甘蔗根系分泌物有助于菌株CA1的趋化性及生物膜形成,提高与趋化性相关基因的表达量.菌株CA1基因组含有多个与促生长和定殖特性相关的基因,是其促生长特性的分子基础,细菌的趋化性和生物膜的形成是其定殖的关键步骤,根系分泌物有利于菌株的定殖.

    嗜麦芽窄食单胞菌根系分泌物趋化性生物膜全基因组

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    基于iPBS和ISSR分子标记的兜兰属同色组种质鉴定及遗传多样性分析

    廖宏英范继征李秀玲崔学强...
    2844-2853页
    查看更多>>摘要：[目的]基于引物结合位点扩增(iPBS)和简单序列重复间DNA多态性(ISSR)分子标记对兜兰属同色组种质进行鉴定及遗传多样性分析,筛选出可靠的种质鉴定方法,为兜兰属种质鉴定、遗传多样性分析及分子育种提供科学依据.[方法]采用iPBS和ISSR分子标记对47份兜兰属同色组种质进行种质鉴定,并分析其亲缘关系和遗传多样性,挖掘可用于鉴别3个近缘种的分子标记.[结果]利用7条iPBS引物共扩增出117个位点,其中多态性位点100个,多态性比率为85.47%;47份供试种质的遗传相似系数为0.73～0.97;在遗传相似系数0.76处可将47份供试种质划分为三大类群,其中6份难鉴定种质与已知的文山兜兰聚为第Ⅱ类群,第Ⅰ类群包含了所有巨瓣兜兰种质,第Ⅲ类群包含了所有的同色兜兰种质.7条ISSR引物共扩增出115个位点,其中多态性位点111个,多态性比率为96.52%;47份供试种质的遗传相似系数为0.68～0.94,在遗传相似系数为0.73处可将47份供试种质划分为三大类群.第Ⅰ类群包括11个巨瓣兜兰种质,第Ⅱ类群包括表型难鉴定的6份种质及13个文山兜兰种质,第Ⅲ类群包括17个同色兜兰种质.iPBS和ISSR单独聚类结果和二者综合聚类分析结果略有差异,但种质聚类鉴定结果具有较高的一致性,均将47份兜兰属同色组种质分为三大类群,且6份难鉴定个体均与文山兜兰聚为一类,巨瓣兜兰和同色兜兰各自聚为一类.3个聚类分析结果均表明,文山兜兰与同色兜兰的亲缘关系较近,与巨瓣兜兰的亲缘关系较远.[结论]iPBS和ISSR分子标记均可用于兜兰属近缘种间的种质鉴定及遗传多样性分析,二者结合分析的方法可在DNA水平上更准确有效地鉴定易混淆种质,多种标记联合数据的聚类分析结果,能更全面客观地反映种质间的遗传多态性及亲缘关系.

    同色组兜兰iPBSISSR种质鉴定亲缘关系遗传多样性

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    基于rDNA序列分析的3种丛枝菌根真菌分子鉴定方法比较

    农颖杰卢昱帆许诗萍高日芳...
    2854-2864页
    查看更多>>摘要：[目的]比较基于rDNA序列分析的3种丛枝菌根(AM)真菌分子鉴定方法,为提高AM真菌在种水平分子鉴定的准确性提供参考.[方法]对从柑橘和甘蔗等广西地区主要作物的根际土壤中分离出的AM真菌菌株(编号为A6、B3和GY3-1)进行形态学鉴定,再通过巢式PCR分别扩增AM真菌的18S rDNA、28S rDNA及含ITS1、5.8S rDNA和ITS2的序列(简写为ITS1+5.8S+ITS2),分别将其测序结果与GenBank数据库进行比对,并构建系统发育进化树,再结合形态学鉴定结果比较基于3个rDNA序列分析分子鉴定方法的准确性.[结果]菌株A6、B3和GY3-1的形态特征分别与幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum)、黏质隔球囊霉(Septoglomus viscosum)和摩西斗管囊霉(Funnelifor-mis mosseae)一致.基于18S rDNA序列,将菌株A6鉴定为近明球囊霉属(Claroideoglomus),菌株GY3-1鉴定为摩西斗管囊霉(F.moessae),菌株B3鉴定为黏质隔球囊霉(S.viscosum).基于28S rDNA序列,将菌株A6鉴定为幼套近明球囊霉(C.etunicatum),菌株B3鉴定为黏质隔球囊霉(S.viscosum),菌株GY3-1鉴定为摩西斗管囊霉(F.moessae).基于ITS1+5.8S+ITS2序列,将菌株A6鉴定为幼套近明球囊霉(C.etunicatum),菌株B3鉴定为黏质隔球囊霉(S.visco-sum),菌株GY3-1鉴定为摩西斗管囊霉(F.moessae).而综合3种分子鉴定结果,菌株A6、B3和GY3-1分别鉴定为幼套近明球囊霉(C.etunicatum)、黏质隔球囊霉(S.viscosum)和摩西斗管囊霉(F.mosseae).[结论]3种方式均可用于AM真菌的在种水平上的分子鉴定,以18S rDNA与28S rDNA为主的鉴定方法相对简单且快速,更适用于对AM真菌在属水平的鉴定;以ITS1+5.8S+ITS2为主的鉴定方法步骤较繁琐,但鉴定至种水平的准确性较高.3种方法的分析结果在一定程度上可互相补充,加强对AM真菌分子鉴定结果的准确性.

    丛枝菌根真菌rDNA系统发育进行树分子鉴定

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    耐盐水稻长毛谷的生理测定及其全基因组测序分析

    吴湛云徐亮周鸿凯陈苗...
    2865-2877页
    查看更多>>摘要：[目的]探讨耐盐水稻长毛谷的苗期耐盐性,并对其全基因组测序数据进行分析,以期阐明长毛谷的耐盐生理机制,为挖掘优质耐盐水稻品种及改良盐碱地提供参考.[方法]以Pokkali(耐盐对照)、IR29(盐敏感对照)及前期筛选出的耐盐水稻长毛谷为试验材料,设5种盐浓度(0、80、100、120和150 mmol/L)处理,测定3份水稻材料苗期的9项表型指标和13项生理指标,并基于全基因组测序数据探讨长毛谷的耐盐生理机制.[结果]盐胁迫下长毛谷的各项表型指标受盐浓度变化的影响最小,抗氧化酶活性更强,其他活性物质、渗透调节物质含量更高,盐胁迫对其造成的细胞膜损伤更小,对盐胁迫具有较好的耐受性.相关分析结果显示,长毛谷幼苗的生物量积累与苗高、根长、根尖数、根表面积和根体积呈极显著正相关(P<0.01,下同),与丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量呈极显著负相关,且超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及可溶性蛋白和谷胱甘肽(GSH)含量6个生理指标间两两呈极显著正相关.通过将30个已知水稻耐盐基因蛋白序列与长毛谷蛋白序列进行比对,发现长毛谷中有28个耐盐基因的相似度和同源性达到或高于98%,而OsP5CS和OsBADH1基因的相似度分别为96%和90%;对于OsP5CS基因,长毛谷比参考蛋白序列多30个氨基酸;对于OsBADH1基因,长毛谷比参考蛋白序列少17个氨基酸,同时存在4个位点的氨基酸差异,推测该差异可能与耐盐性相关.[结论]盐胁迫下长毛谷的耐盐表现优异,且2个耐盐基因的蛋白序列与参考基因存在差异.

    水稻长毛谷苗期盐胁迫生理机制基因组测序

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    基于相关分析和主成分分析的紫花苜蓿抗镉胁迫研究

    王天楚段士鑫吴怀欣刘长风...
    2878-2887页
    查看更多>>摘要：[目的]探究紫花苜蓿种子在镉(Cd)胁迫下幼苗生理生化指标的变化,筛选出典型指标因子,为植物修复土壤中的Cd污染提供理论依据.[方法]紫花苜蓿种子经不同Cd浓度(0、1、5、10、15、30和50 mg/L)胁迫处理后培养生长,对其幼苗生理指标进行测定;并采用相关分析和主成分分析法对各个指标进行分析,评价Cd胁迫对紫花苜蓿生理状况的影响.[结果]随Cd浓度的增加,紫花苜蓿根细胞活力及子叶的叶绿素和可溶性蛋白含量逐渐减少,子叶的丙二醛(MDA)、羟自由基(·OH)和超氧阴离子自由基(O-2·)含量逐渐增加,幼苗中Cd含量及子叶的脯氨酸含量、可溶性糖含量、过氧化氢(H2O2)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性呈先增后减的变化趋势;当Cd浓度为1 mg/L时,SOD活性达最大值320 U/(g·min);当Cd浓度为5 mg/L时,可溶性糖含量达最大值11.276 µg/g;当Cd浓度为10 mg/L时,脯氨酸含量和CAT活性达最大值,分别为80.147 µg/g和77 U/(g·min);H2O2含量、POD活性和Cd含量在Cd浓度为30 mg/L时达峰值,分别为15.75 μmol/g、1412 U/(g·min)和2.135 mg/g.相关分析结果显示,Cd浓度与紫花苜蓿子叶中的·OH、O-2·和MDA含量及整株幼苗中Cd含量呈极显著正相关(P<0.01,下同),与叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、可溶性蛋白和可溶性糖含量及CAT活性和根细胞活力呈极显著负相关.主成分分析结果显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)累积贡献率为87.50%,根细胞活力在PC1中载荷最高,可溶性糖含量在PC2中载荷最高.[结论]紫花苜蓿对外环境中的Cd有一定富集作用,可考虑将其用作修复Cd污染地区土壤的植物之一,且根细胞活力和可溶性糖含量可作为评价Cd胁迫对紫花苜蓿影响的重要指标.

    镉(Cd)胁迫紫花苜蓿生理指标相关分析主成分分析

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    水肥耦合对土壤碳氮储量、理化性质及三七产量和皂苷含量的影响

    刘香凝脱云飞王昭仪黎建强...
    2888-2900页
    查看更多>>摘要：[目的]探究不同水肥耦合条件对土壤碳氮储量、理化性质及三七产量和皂苷含量的影响,为三七水肥调控及土壤碳氮固定潜力研究提供理论依据.[方法]2019-2021年在云南省泸西县三七种植基地进行试验,选取3年生三七为研究对象,设3个灌水水平[W1(5 mm)、W2(10 mm)和W3(15 mm)]和4个按生育期(根增期—苗期—花期—果期)配比的施肥水平[F1(360-360-360-360 kg/ha)、F2(288-360-432-360 kg/ha)、F3(216-432-432-360 kg/ha)和F4(144-576-288-432 kg/ha)],以不进行灌溉施肥为对照(CK).测定各生育期不同处理的土壤碳氮储量及理化性质,并于2021年11月采集新鲜三七植株测定其产量和皂苷含量,采用主成分降维分析方法探讨土壤碳氮储量与各因子的关系.[结果]相同水肥耦合条件下土壤碳氮储量随土层深度增加而减少,随生育期推进基本呈先增后减的变化规律,其中以花期最高,最大值分别为82.07 t/ha(W1F4处理)和4.41 t/ha(W2F3处理),土壤有机碳储量积累关键期在苗期—花期,全氮储量积累关键期在根增期—苗期.各土壤养分含量以W2F3和W3F4处理较高,降低根增期施肥比例并增加苗期施肥比例能提高土壤养分含量.土壤碳氮储量变化主要依赖于全磷、全钾、速效钾、速效磷、硝态氮及铵态氮含量,碳氮储量增加能提高三七产量及三七皂苷R1含量.主成分降维分析结果表明,全磷、全钾、铵态氮及硝态氮含量对碳氮储量具有显著正向影响(P<0.05).[结论]土壤碳氮储量与养分含量变化具有趋同性,其中以W2F3和W3F4处理有利于土壤碳氮累积与养分增加,适当增加苗期施肥比例有助于增加土壤碳氮储量并提高三七产量.

    三七水肥耦合土壤碳氮储量土壤理化性质产量皂苷含量

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    不同树种套种下细叶麦冬生长状态及林地土壤性状差异分析

    张姣佼万欣王保松王磊...
    2901-2909页
    查看更多>>摘要：[目的]评价不同树种套种细叶麦冬的生长状态及林地土壤性状差异,以期了解林下环境对细叶麦冬生长的影响,筛选适宜其生长的套种模式,为优化麦冬的林下栽培方式及林下药用植物合理化种植提供参考.[方法]设4种细叶麦冬种植模式:模式1,女贞套种细叶麦冬;模式2,落羽杉套种细叶麦冬;模式3,樱花+榉树套种细叶麦冬;模式4,非林下单一种植细叶麦冬(对照).比较不同模式下细叶麦冬叶长、叶宽、鲜重和干重等生物量,测定叶片叶绿素含量、块根营养物质含量和林地土壤养分等指标,并通过方差分析和相关分析进行综合评价.[结果]不同套种模式样地环境存在差异,年均温与年均光照强度均为模式4>模式2>模式1>模式3.与对照相比,3种套种模式均提高了细叶麦冬的生物量及叶绿素含量.其中模式3下细叶麦冬叶片生长状态最好,生物量和叶绿素含量均最高;其次为模式1的细叶麦冬生长较好.4种模式下细叶麦冬块根黄酮和多糖含量存在差异,模式3的细叶麦冬块根黄酮含量最高(0.43 mg/g),模式1的细叶麦冬多糖含量最高(171.02 mg/g).套种模式同时提升了林下土壤养分含量,其中模式3的土壤全氮、全磷、全钾和全氮含量均最高.相关分析结果表明,细叶麦冬叶部指标与年均温和年均光照强度呈显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01,下同)负相关,块根性状与土壤养分呈显著或极显著正相关.[结论]与非林下单一种植相比,3种套种模式产生的适度遮阴效果及对土壤养分的改善均有利于细叶麦冬生长,但不同树种对细叶麦冬的影响存在差异,其中樱花+榉树和女贞与细叶麦冬的套种效果较好.

    细叶麦冬林药套种生物量叶绿素含量土壤养分相关分析

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    铝诱导玉米根系分泌异羟肟酸及对光照和铁素的响应

    莫碧霞蒙寅恬朱涵钰姚校娟...
    2910-2917页
    查看更多>>摘要：[目的]探究铝胁迫对玉米根系异羟肟酸分泌量和玉米植株异羟肟酸含量的影响及其相关性,分析铝胁迫下玉米根系异羟肟酸分泌对环境条件(光照和铁素)的响应,为进一步探明玉米耐铝机制提供理论依据.[方法]以泰玉11号(耐铝品种)和郑单958(铝敏感品种)为试验材料,采用水培法,设0 µmol/L(对照)和20 µmol/L AlCl3处理,分别在3、6、9、12和24 h后,测定玉米根系异羟肟酸分泌量和玉米植株体内异羟肟酸含量,分析玉米根系异羟肟酸分泌量与植株体内异羟肟酸含量的相关性;设光照条件为自然光照(14 h光照/10 h黑暗)和黑暗(24 h),Fe3+浓度为0、5、10和20 µmol/L,用0和10 µmol/L AlCl3处理24 h后,测定玉米根系异羟肟酸分泌量,分析铝胁迫下光照条件与铁素对玉米根系异羟肟酸分泌的影响.[结果]随着铝胁迫时间的延长,泰玉11号根系异羟肟酸分泌量呈增加趋势,铝胁迫9 h后,开始显著高于对照(P<0.05,下同);而在铝胁迫的各时间段,郑单958与对照均无显著差异(P>0.05,下同),且泰玉11号分泌量显著高于郑单958,泰玉11号分泌持续时间长,分泌量大,而郑单958对铝胁迫及铝胁迫时长均无明显响应.铝胁迫下玉米根系异羟肟酸分泌与玉米植株体内异羟肟酸含量密切相关,泰玉11号的分泌量与根系和叶片异羟肟酸含量呈显著或极显著(P<0.01,下同)正相关,而郑单958的分泌量与根系异羟肟酸含量无显著相关性,与叶片异羟肟酸含量呈显著或极显著负相关,铝诱导根系分泌量的增加与根系和叶片的异羟肟酸含量增加同步.黑暗条件显著提高铝胁迫下玉米根系异羟肟酸的分泌量,铝胁迫下玉米根系异羟肟酸分泌量随着铁浓度的升高整体呈增加趋势,在20 µmol/L以上铁浓度时达最高值.[结论]铝诱导耐铝玉米品种泰玉11号分泌异羟肟酸,异羟肟酸的分泌可能与植株体内的异羟肟酸合成代谢相关,铝可能调控异羟肟酸合成代谢与分泌,环境条件(光照和铁素)显著影响铝诱导的玉米根系异羟肟酸分泌量.

    玉米铝胁迫异羟肟酸合成与分泌光照和铁

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    棕色鳃金龟线粒体基因组全序列测定及分析

    南彦斌刘占玲潘学能张晓军...
    2918-2926页
    查看更多>>摘要：[目的]测定分析棕色鳃金龟(Holotrichia titanis)线粒体基因组全序列,并基于线粒体基因组序列探讨棕色鳃金龟的系统发育关系,为揭示棕色鳃金龟的分类地位及对其进行分子生物学研究提供科学依据.[方法]利用Illu-mina NovaSeq二代测序技术对棕色鳃金龟的线粒体基因组进行测序,并对其基因结构特点及碱基组成进行分析.基于17种鞘翅目与3种直翅目外群昆虫的蛋白编码基因(Protein-coding genes,PCGs)序列,应用邻接法(Neighbor-joining,NJ)和最大似然法(Maximum likelihood,ML)构建系统发育进化树,分析棕色鳃金龟与其他昆虫的系统发育关系.[结果]棕色鳃金龟线粒体基因组全长16851 bp(登录号MZ726798.1),包含37个基因,分别为13个PCGs、22个tRNA基因和2个rRNA基因,以及1个非编码控制区(D-loop).棕色鳃金龟线粒体基因组基因之间存在重叠或基因间隔区,其线粒体全基因组中AT含量占比74.30%,碱基组成表现出明显的AT偏好性(AT-skew),且AT-skew为正值,GC偏好性(GC-skew)为负值.PCGs中,cox1基因以特殊的TTG为起始密码子,其余12个基因均以典型的ATN为起始密码子.在22个tRNA基因二级结构中,除trnS1基因因缺少1个二氢尿嘧啶(DHU)导致不能形成完整的三叶草结构外,其余tRNA基因均能形成典型的三叶草结构.系统发育分析结果显示,棕色鳃金龟与暗黑鳃金龟(Holotrichia paral-lela)聚在同一小分支上,二者亲缘关系较近.[结论]获得了棕色鳃金龟线粒体基因组全序列,棕色鳃金龟线粒体基因组符合金龟科昆虫线粒体基因组的一般特征;棕色鳃金龟与暗黑鳃金龟在线粒体基因组学和系统发育上非常相似,在进化上有着相似的进化史.

    棕色鳃金龟金龟科线粒体基因组系统发育分析

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