相近石韦叶绿体基因组学分析

杨楚虹; 崔英贤; 聂丽萍; 姚辉; 王瑀; 刘霞

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20200747

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相近石韦叶绿体基因组学分析

药学基础 | 更新时间：2021-02-09

- 相近石韦叶绿体基因组学分析
- Chloroplast Genomic Analysis of Pyrrosia assimilis
- 中国实验方剂学杂志 2020年26卷第5期页码：123-131
- 作者机构：
  
  1.武汉理工大学　化学化工与生命科学学院，武汉　 430070
  2.中国医学科学院&北京协和医学院　药用植物研究所　国家中医药管理局中药资源保护重点研究室，北京　 100193
- 作者简介：
  
  [第一作者]　杨楚虹，在读硕士，从事中药资源研究，E-mail：ych0613fcw@163.com
  *王瑀，副主任技师，从事中药资源研究，E-mail：ywang@implad.ac.cn
  *刘霞，博士，副教授，从事中药资源和中药分子鉴定研究，E-mail：lrx1125@126.com；
- 基金信息：
  
  国家“重大新药创制”科技重大专项(2018ZX09711001-008-007);武汉理工大学专业学位研究生团队指导项目(201701)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20200747
  中图分类号： R22; Q732; R28; Q34; R931
- 收稿日期：2019-11-04，
  
  网络出版日期：2019-12-17，
  
  纸质出版日期：2020-03-05
- 稿件说明：
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杨楚虹, 崔英贤, 聂丽萍, 等. 相近石韦叶绿体基因组学分析[J]. 中国实验方剂学杂志, 2020,26(5):123-131.

Chu-hong YANG, Ying-xian CUI, Li-ping NIE, et al. Chloroplast Genomic Analysis of Pyrrosia assimilis[J]. Chinese journal of experimental traditional medical formulae, 2020, 26(5): 123-131.
杨楚虹, 崔英贤, 聂丽萍, 等. 相近石韦叶绿体基因组学分析[J]. 中国实验方剂学杂志, 2020,26(5):123-131. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20200747.

Chu-hong YANG, Ying-xian CUI, Li-ping NIE, et al. Chloroplast Genomic Analysis of Pyrrosia assimilis[J]. Chinese journal of experimental traditional medical formulae, 2020, 26(5): 123-131. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20200747.

摘要

目的：

测定相近石韦

Pyrrosia assimilis

叶绿体基因组，分析其序列特征并探讨相近石韦本草基因组学研究。

方法：

应用高通量测序技术对相近石韦进行了叶绿体全基因组测序，利用生物信息学方法分析其结构特征和系统发育关系。

结果：

相近石韦叶绿体基因组呈环形双链结构，全长154 964 bp，鸟嘌呤和胞嘧啶(GC)总量41.2%；共注释到131个基因，包括88个蛋白编码基因，35个转运RNA(tRNA)基因和8个核糖体RNA(rRNA)基因；共检测到43个散在重复序列和56个简单重复序列(SSR)；编码亮氨酸的密码子使用频率最高，编码色氨酸的密码子数最少；叶绿体基因组全局比对分析筛选出5个高变异区(

psbA

，

rrn

16，

petA

psbJ

，

ndhC

trnM

和

psbM

petN

)；系统发育树显示相近石韦与波氏石韦

bonii

亲缘关系较近。

结论：

相近石韦叶绿体基因组中非编码区变异高于编码区，大单拷贝区(LSC)和小单拷贝区(SSC)变异大于反向重复区(IR)，筛选出的5个高变区可作为石韦属物种鉴定的候选DNA条形码。相近石韦的叶绿体基因组学研究为其他石韦属药用植物在分子鉴定、遗传基因转化、抗性蛋白表达及次生代谢途径解析等方面的研究提供了参考。

Abstract

Objective:

The complete chloroplast genome of

Pyrrosia assimilis

was sequenced

its sequence characteristics was analyzed and herbgenomics of

assimilis

was discussed.

Method:

Its complete chloroplast genome sequence was determined through high-throughput sequencing technology

and its structural characteristics and phylogenetic relationships were analyzed by bioinformatics.

Result:

The chloroplast genome of

assimilis

was a circular double-chain structure with a total length of 154 964 bp

and the total content of guanine and cytosine (GC) was 41.2%. A total of 131 genes were annotated

including 88 protein-coding genes

35 transfer RNA (tRNA) genes and 8 ribosomal RNA (rRNA) genes. A total of 43 dispersed repetitive sequences and 56 simple sequence repeats (SSRs) were detected. The frequency of codon encoding leucine was the highest

while the number of codon encoding tryptophan was the lowest. Five highly divergent regions (

psbA

rrn

petA

psbJ

ndhC

trnM

and

psbM

petN

) were screened

phylogenetic analysis showed that

assimilis

was closely related to

bonii

Conclusion:

Comparative analysis of the complete chloroplast genome of

assimilis

reveals that non-coding regions exhibited a higher divergence than the coding regions

the large single copy region (LSC) and small single copy region (SSC) are more divergent than the reverse repeat region (IR)

the selected five highly variable regions can be used as specific DNA barcodes for identification of

Pyrrosia

species. Study on the chloroplast genome of

assimilis

can provide a reference for the molecular identification

genetic transformation

expression of resistance protein and secondary metabolism pathway analysis of other

Pyrrosia

medicinal plants.

关键词

Keywords

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