朱蕉叶绿体基因组特征与系统发育分析OA北大核心CSTPCD

朱蕉(Cordyline fruticosa)是一种常见的园艺植物,广泛分布于亚洲、大洋洲、南美洲等热带地区.为了明确朱蕉叶绿体基因组特征,了解其系统发育地位,利用Illumina测序技术对其叶绿体基因组测序后,进行中线性绘图、ENC-plot、PR2-plot和SSR位点等相关数据的挖掘和分析.结果表明:朱蕉叶绿体基因组全长154488 bp,GC含量为38％,其中大单拷贝区长85279 bp,GC含量为36.1％,小单拷贝区长20325 bp,GC含量为32.6％;双向重复区分别长24442 bp,GC含量分别为43.4％.注释得到131种基因,其中unigenes的有111种,包括了78种蛋白编码基因,rRNA基因4种和tRNA基因29种.以朱蕉与龙舌兰科中19种植物的叶绿体基因组构建系统发育树,结果显示朱蕉与蓝朱蕉(Cordyline indivisa)的亲缘关系最近.朱蕉叶绿体基因组GC3、GC1与GC2的碱基含量分别为29.47％、46.45％和39.14％,GC3的碱基含量低于GC1和GC2,说明密码子末尾偏好以A、U结尾;ENC的取值范围为35.48～59.44,表明朱蕉密码子偏好性较弱;ENC-plot分析可知ENC频数比值在-0.05～0.05之间的有20个,表明密码子偏好性主要受自然选择压力的影响;PR2-plot分析中,T>A,G>C,说明朱蕉叶绿体基因组受多种因素的影响;以RSCU值和ENC值作为参考,确定17个密码子为最优密码子.在检测到的91个SSR位点中五核苷酸最少(3个),单核苷酸最多(55个),SSR位点中以A、T(A/T、AT/AT和AAAT/ATTT)为重复单元的占76.92％.说明朱蕉叶绿体基因组SSR位点多以A、T重复单元为主.研究结果可为朱蕉乃至朱蕉属植物分类及系统进化提供理论依据.