天台鹅耳枥为中国特有的濒危植物,仅间断分布于浙江省境内,种群数量稀少,已处于极危状态.该文通过对6个自然居群(包含所有居群的母株)叶绿体基因组(cpDNA)单核苷酸多态性(SNP)研究,探讨天台鹅耳枥谱系结构与系统分化,以评估濒危状况,并提出相应的保护策略.使用TIANGEN试剂盒法提取基因组DNA,用Illumina NovaSeq 6000进行高通量测序,对获得叶绿体全基因组序列,使用在线程序OGDRAW制作cpDNA图谱,用DnaSP分析核苷酸多样性,用PopART软件进行单倍型网络构建,使用RAxML软件构建极大似然树(ML tree),用MrBayes构建Bayes tree.结果表明:(1)通过天台鹅耳枥叶绿体全基因组序列分析,发现大多数蛋白质编码基因和氨基酸序列显示出明显的密码子偏好,检测到cpLTR正向重复32个、回文重复25个、反转重复22个;SSR重复序列不同类型87个,其中大多数富含A/T,单核苷酸的数量最多.(2)在cpDNA中鉴定了314条SNPs,单核苷酸取代显示天台鹅耳枥群体属单系,分为天台县居群(THS)和景宁县居群(JST),居群单倍型之间演化关系呈现星状中心辐射.(3)所有居群核苷酸多样性的变异均较低(Pi<0.005),JST居群和THS居群单倍型多样性较低(Hd为0.5～0.6),显示出天台鹅耳枥在历史上遇到瓶颈后曾发生局部扩张,居群间呈现较大的遗传分化,居群内具有较低的遗传变异与居群间较高的分化水平.通过对cpDNA SNP的研究,揭示天台鹅耳枥的遗传多样性和谱系分化,为濒危植物天台鹅耳枥种质资源保护和遗传拯救提供理论依据.
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