构建莲线粒体基因组图谱揭示其进化特征

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• 论文作者：桂松涛 ; 吴智华 ; 张洪源 ; 郑银珍 ; 朱之轩 ; 梁德全 ; 丁毅
• 年：2016
• 作者机构：武汉大学生命科学学院杂交水稻国家重点实验室;未来组生物科技有限公司;
• 论文关键词：莲 ; 线粒体基因组 ; 分子进化 ; RNA编辑
• 会议召开时间：2016-10-09
• 会议录名称：2016年全国植物生物学大会摘要集
• 语种：中文
• 分类号：Q943.2
• 学会代码：ZGZO
• 会议名称：2016年全国植物生物学大会
• 会议地点：中国湖北武汉
• 主办单位：中国遗传学会、中国细胞生物学学会、中国植物学会、中国植物生理与植物分子生物学学会、中国作物学会
• 学会名称：中国植物学会
• 页数：1
• 文件大小：855k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

莲(Nelumbo nucifera)是冰期后孑遗植物的代表之一。莲线粒体基因组序列测定与其基因组图谱的构建对研究基部双子叶植物的进化特征有重要意义。本研究利用第三代基因组单分子测序技术(SMRT)对中国莲的线粒体基因组进行了测序、组装和注释,得到了莲线粒体基因组序列和完整基因组图谱。结果表明:莲线粒体基因组总长524,797-bp,GC含量为48.2%,共包含63个基因,其中包括40个蛋白编码基因,3个r RNA基因(rrn5,rrn18,rrn26),以及20个t RNA编码基因,其中13个来自线粒体自身编码的t RNA,7个是叶绿体起源的t RNA。对线粒体基因组特征分析,表明莲线粒体基因组存在8个大的重复片段,占总基因组的9.3%,包括4个正向重复序列(DR1/DR1,DR4/DR4,DR5/DR5,DR6/DR6)和4个反向重复序列(DR2/IR2,DR3/IR3,DR7/IR7,DR8/IR8),最大的重复为DR1,长达31,512kb。基因共线性分析发现莲线粒体中有15个与其他植物共线性的保守基因簇;RNA编辑分析鉴定出了其蛋白编码基因区的700个RNA编辑位点;基因选择压力分析表明,莲线粒体基因中有两个基因(cox1和sdh4)为正选择基因。这些结果表明莲线粒体基因组具有进化上的保守性特征,即保留着古老的基因簇和基因数目,高频率的RNA编辑现象,以及低频率的叶绿体片段的插入。莲线粒体基因组图谱的构建将有助于更加深入地了解基部双子叶植物的进化特征,并为从基部双子叶植物到高等双子叶植物的进化提供新线索。

引文