黃皮葉綠體基因組測序與分析

趙志常 高愛平 黃建峰 羅睿雄

摘要 [目的] 分析黃皮[Clausena lansium （Lour.）Skeels）]葉綠體基因組，為黃皮屬不同種或品種的進化、雜交、演變，以及黃皮不同品種的鑒定等提供技術支持。[方法]使用試劑盒提取了黃皮的葉綠體DNA，通過測序、組裝、注釋獲得了黃皮葉綠體基因組。[結果]黃皮葉綠體基因組全長159 283 bp，其中反相重復序列區（IRs）長53 998 bp，大單拷貝序列區（LSC）和小單拷貝序列區（SSC）長度分別為87 301、 17 983 bp，共注釋126個基因，包括編碼蛋白基因89個，tRNA基因29個和rRNA 基因8個。黃皮葉綠體基因組全序列GC含量387%。對5種蕓香科果樹的全長序列、SSC、LSC、 IRA、 IRB進行比較分析發現，假黃皮的葉綠體全長序列、LSC、IRA 、IRB區域的長度較其他4種果樹長，檸檬的SSC區域長度最長，黃皮的全長序列和SSC區域長度最短。黃皮葉綠體的基因數目和編碼蛋白數目較其他4種果樹多。對20種園藝植物的葉綠體基因組進行分析發現，同一科下面的不同屬植物或同一屬下面的不同種更容易聚為一類。[結論]該研究豐富了熱帶果樹的葉綠體基因組數據庫，為種質資源的合理開發利用提供了依據。

關鍵詞 黃皮;葉綠體基因組;測序與分析

中圖分類號 S667.9文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）11-0115-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.11.032

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract [Objective] The analysis of the chloroplast genome of Clausena lansium （Lour.）Skeels provides technical support for the evolution， hybridization and evolution of different species or varieties of Clausena lansium， as well as the identification of different varieties of Clausena lansium.[Method] The chloroplast DNA was extracted from Clausena lansium by kit， and chloroplast genome was obtained by sequencing， assembly and annotation. [Result] The chloroplast genome is 159 283 bp in length， of which the inverted repeats sequence （IRs） is 53 998 bp， the large singlecopy region（LSC） and the small single copy region （SSC） are 87 301 and 17 983 bp， respectively. A total of 126 genes are annotated， including 89 coding protein genes， 29 tRNA genes and 8 rRNA genes.The fullsequence GC content of the chloroplast genome was 38.7%. The fulllength sequences， SSC， LSC， IRA and IRB of five Rutaceae fruit trees， were compared and analyzed. It was found that the chloroplast fulllength sequences， LSC， IRA and IRB regions of Clausena excavata were longer than those of the other four fruit trees， and the Citrus limon in SSC region was the longest and the Clausena lansium? was the shortest.And the whole length sequence of Clausena lansium? is also the shortest among the five species.The number of genes and coding proteins of chloroplasts in Clausena lansium? was more than that in other four fruit trees. Analysis of the chloroplast genomes of 20 horticultural plants revealed that different genus plants under the same family or different species under the same genus were more likely to be clustered into one group.[Conclusion]This study enriched the chloroplast genome database of tropical fruit trees and provided a basis for the rational development and utilization of germplasm resources.

Key words Clausena lansium （Lour.）Skeels;Chloroplast genome;Sequencing and analysis

基金項目 國家自然科學基金資助項目（31471850）;國家重點研發計劃（2018YFD1000500）;非營利性科研機構改革啟動經費（1630032017005;1630032017004）。

作者簡介 趙志常（1977—），男，山東煙臺人，副研究員，從事熱帶果樹遺傳育種與分子生物學研究。*通信作者，研究員，從事果樹資源學方面研究。

收稿日期 2019-01-14

葉綠體是光合作用的重要細胞器，探討葉綠體各部分的功能以及在生物進化中的系統關系及作用，對研究作物改良、提高光合效率、探索細胞器的起源和進化具有重要意義。……