花葉組重樓葉綠體基因組結(jié)構(gòu)特征與進(jìn)化
重樓屬植物主要生物活性物質(zhì)為甾體皂苷，具有消炎、止血、抗腫瘤等功效，是云南白藥、宮血寧等86種著名中成藥的重要原料。重樓屬花葉組包括花葉重樓與祿勸花葉重樓兩種，與屬內(nèi)其它植物相比，葉具斑塊，植株矮小，果實很小且產(chǎn)量低。花葉組重樓植物含有中國藥典規(guī)定的四種重樓皂苷。然而，花葉組重樓生長十分緩慢，對生長環(huán)境需求嚴(yán)格，野生品種采挖嚴(yán)重，人工種植難度高且規(guī)模小，花葉組重樓植物資源日漸枯竭，現(xiàn)已成為云南省級重點保護(hù)植物。目前，藥用植物因過度采掘瀕臨滅絕，藥用植物資源保護(hù)和可持續(xù)利用逐漸成為全球關(guān)注和亟待解決的問題。
版納植物園生物信息組研究高曉陽博士等對重樓屬花葉組進(jìn)行葉綠體基因組測序和分析。通過轉(zhuǎn)錄組比較，識別出包括串聯(lián)重復(fù)，散在重復(fù)等40個長片段重復(fù)，約130個簡單重復(fù)（SSRs）及一些變異熱區(qū)，并且對SSR采用香濃—維納指數(shù)（Shannon-Winener index），多肽信息含量指數(shù)（Polymorphic information content）計算以及系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建等方式進(jìn)行評估，獲得潛在的分子標(biāo)記；發(fā)現(xiàn)幾乎所有蛋白質(zhì)編碼基因偏好A/U結(jié)尾，突變和選擇壓力造成這種密碼子偏性；同時，預(yù)測大部分蛋白質(zhì)編碼基因可能經(jīng)歷了純化選擇，而光合作用有關(guān)基因經(jīng)歷了相對較為不嚴(yán)格的純化選擇。以上研究結(jié)果將提高人們對花葉組重樓植物葉綠體基因組特征及其進(jìn)化的認(rèn)識，并為花葉組重樓后續(xù)種質(zhì)資源研究奠定基礎(chǔ)。
該成果以Comparative chloroplast genomes ofParisSect.Marmorata: insights into repeat regions and evolutionary implications為題發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊BMC Genomics。
葉綠體基因組蛋白質(zhì)編碼基因的密碼子偏性分析
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