生物工程学报2022,Vol.38Issue(5) :1953-1964.DOI:10.13345/j.cjb.210843

虎杖叶绿体基因组结构与变异分析

Genome structure and variation of Reynoutria japonica Houtt.chloroplast genome

孙孟涛 张峻鑫 黄体冉 杨明峰 马兰青 段留生
生物工程学报2022,Vol.38Issue(5) :1953-1964.DOI:10.13345/j.cjb.210843

虎杖叶绿体基因组结构与变异分析

Genome structure and variation of Reynoutria japonica Houtt.chloroplast genome

孙孟涛 1张峻鑫 1黄体冉 2杨明峰 1马兰青 1段留生3
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作者信息

  • 1. 北京农学院林木分子设计育种高精尖创新中心 北京102206;农业农村部华北都市农业重点实验室 北京102206
  • 2. 北京农学院林木分子设计育种高精尖创新中心北京102206;农业农村部华北都市农业重点实验室北京102206;中国科学院大学生命科学学院,北京100049
  • 3. 北京农学院植物科学技术学院,北京102206
  • 折叠

摘要

虎杖(Reynoutria japonica Houtt.)为蓼科(Polygonaceae)蓼族(Polygoneae)虎杖属(Reynoutria Houtt.)植物,是一种传统的中草药,具有利湿退黄、清热解毒、散瘀止痛、止咳化痰的功效.本研究采取高通量测序技术获得5个虎杖品种的叶绿体全基因组序列,并与NCBI已公布的蓼族何首乌(Fallopia multiflora)和金线草(Antenoron filiforme)等植物的叶绿体全基因组序列进行了基因组学和系统发育分析.通过基因组学分析发现,5种虎杖的叶绿体基因组大小有163 376 bp和163 371 bp两种情况,并呈现出典型的环状四分体结构,85 784 bp的一条较长的单拷贝区(large single-copy region,LSC),18 616 bp 的一条较短的单拷贝区(small single-copy region,SSC),还有两条长度一致的反向重复区,分别为IRa区和IRb区相间隔分布.通过注释得到161个基因,其中蛋白编码基因106个,rRNA编码基因10个,tRNA编码基因45个.总GC含量为36.7%,其中LSC、SSC和IR区域的GC含量分别为34.8%、30.7%和42.7%.对比不同虎杖品种叶绿体的全基因组分析发现,trnk-UUU、rpoC1、petD、rpl16、ndhA、rpl12基因的编码区发生了变异.系统发育分析显示,虎杖5个品种聚为一枝,处在已知11种蓼族材料最原始的位置,与何首乌构成姐妹群.

关键词

中草药/叶绿体全基因组/基因组学分析/环状四分体

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基金项目

北京市教育委员会科研计划一般项目(KM201910020016)

出版年

2022
生物工程学报
中国科学院微生物研究所 中国微生物学会

生物工程学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.641
ISSN:1000-3061
被引量6
参考文献量3
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