本文主要研究内容
作者武颖（2019）在《棉属叶绿体基因组进化、系统发育及全基因组复制研究》一文中研究指出：棉属共包括8个二倍体基因组(A-G,K组)和一个异源四倍体基因组(AD组),共计约53个物种,其中含46个二倍体物种和7个异源四倍体物种。长期以来,棉属系统发育及多倍体起源存在较大争议。本研究利用新一代高通量测序技术,测定和注释了棉属16个物种的叶绿体全基因组序列以及37个物种的转录组序列,同时结合数据库中释放的数据,对棉属叶绿体基因组进化。系统发育及全基因组复制事件进行研究,揭示棉属内部的物种分化及进化机制。主要研究结果如下:1、对33个棉属物种的40条叶绿体基因组序列进行比较分析,结果表明:棉属叶绿体基因组较为保守,全长变化范围为159,039-160,433 bp;具有典型的四分体结构(LSC、SSC和两个IR);共鉴定到2860个重复序列(长度>10 bp),其中F基因组长萼棉(G.longicalyx)的重复序列数量最多,为108个;E基因组物种司笃克氏棉(G.stockii)重复序列数量最少,为53个。棉属叶绿体基因组不同区域的变异水平存在显著差异,非编码区比编码区存在更大的变异;鉴定了10个高变异区域,即rpl33-rps18,psbZ-trnG(GCC),rps4-trnT(UGU),trnL(UAG)-rpl32,trnE(UUC)-trnT(GGU),atpE,ndhI,rps2,ycf1和ndhF,这些DNA分化热点区域为后续棉属物种界定研究提供了潜在的DNA条形码标记。棉属蛋白编码基因的选择压力分析发现,10个基因受到了显著的正向选择作用(atpB,atpE,rps2,rps3,petB,petD,ccsA,cemA,ycf1和rbcL),可能与棉属物种的适应性进化相关。基于叶绿体基因组的系统发育分析表明,棉属主要分为6个进化分支,与前期的研究结果类似,但二倍体C、G、K基因组物种互相嵌套在一个大的进化分支中,其进化关系仍旧没有解决。结合棉属物种的自然地理分布,推测可能是该属物种间近期的快速辐射分化导致的不完全的谱系筛选以及不同谱系间的渐渗/杂交所影响。2、陆地棉和海岛棉是目前广泛栽培的四倍体棉种,其半野生种系具有优质、多抗等优良特性,且与栽培种具有较近的亲缘关系。为了进一步全面分析棉属的起源和演化历史,对陆地棉半野生种、海岛棉半野生种及其近缘类群进行叶绿体基因组分析。基于78个叶绿体蛋白编码基因的系统发育分析表明,棉属物种仍然分为六个先前确定的进化分支;所有13个D组物种聚类为一个较高支持率的单系分支,而陆地棉及其七个半野生种具有较近的遗传关系,阔叶棉与陆地棉的亲缘关系最近。同时,所有异源四倍体棉属物种聚类为一个进化分支,A基因组物种与AD异源四倍体棉种亲缘关系最近,支持A基因组物种是四倍体棉种母本供体种的结论。基于分子钟理论的分化时间检测分析表明,棉属主要二倍体分支大约起源于7.1百万年前(Mya),与前期基于部分分子标记的研究结果相一致。3、利用37个棉属物种转录组数据及4个棉种全基因组数据,鉴别单拷贝直系同源核基因,构建系统发育树。结果显示,棉属各组物种基本形成了对应于各组的单系分支,尤其是C、G、K三个基因组物种各自形成单系分支,与基于传统分类的染色体组命名基本一致。推测棉属物种叶绿体基因组和单拷贝核基因间系统发育关系不一致的原因,可能是不同棉属物种间近期频繁的杂交/渐渗以及不同基因标记间差异化的进化速率和不同的遗传背景特性所致。4、全基因组复制(WGD)是真核生物进化的核心,是植物多样化的重要进化力量。本研究对37个棉属物种进行转录组测序及de novo组装,共产生51,803,618-116,210,674条高质量的reads,组装得到41,480-78,402个unigenes。利用旁系同源基因Ks值的分布式样,检测出棉属物种发生了两次全基因组复制事件,比较古老的一次复制事件发生在上新世早期,约31.88-38.25 Mya;较近一次的复制事件发生在2.0-6.59 Mya,这些频繁的全基因组加倍事件可能加速了棉属的物种形成和多样化。
Abstract
mian shu gong bao gua 8ge er bei ti ji yin zu (A-G,Kzu )he yi ge yi yuan si bei ti ji yin zu (ADzu ),gong ji yao 53ge wu chong ,ji zhong han 46ge er bei ti wu chong he 7ge yi yuan si bei ti wu chong 。chang ji yi lai ,mian shu ji tong fa yo ji duo bei ti qi yuan cun zai jiao da zheng yi 。ben yan jiu li yong xin yi dai gao tong liang ce xu ji shu ,ce ding he zhu shi le mian shu 16ge wu chong de xie lu ti quan ji yin zu xu lie yi ji 37ge wu chong de zhuai lu zu xu lie ,tong shi jie ge shu ju ku zhong shi fang de shu ju ,dui mian shu xie lu ti ji yin zu jin hua 。ji tong fa yo ji quan ji yin zu fu zhi shi jian jin hang yan jiu ,jie shi mian shu nei bu de wu chong fen hua ji jin hua ji zhi 。zhu yao yan jiu jie guo ru xia :1、dui 33ge mian shu wu chong de 40tiao xie lu ti ji yin zu xu lie jin hang bi jiao fen xi ,jie guo biao ming :mian shu xie lu ti ji yin zu jiao wei bao shou ,quan chang bian hua fan wei wei 159,039-160,433 bp;ju you dian xing de si fen ti jie gou (LSC、SSChe liang ge IR);gong jian ding dao 2860ge chong fu xu lie (chang du >10 bp),ji zhong Fji yin zu chang e mian (G.longicalyx)de chong fu xu lie shu liang zui duo ,wei 108ge ;Eji yin zu wu chong si du ke shi mian (G.stockii)chong fu xu lie shu liang zui shao ,wei 53ge 。mian shu xie lu ti ji yin zu bu tong ou yu de bian yi shui ping cun zai xian zhe cha yi ,fei bian ma ou bi bian ma ou cun zai geng da de bian yi ;jian ding le 10ge gao bian yi ou yu ,ji rpl33-rps18,psbZ-trnG(GCC),rps4-trnT(UGU),trnL(UAG)-rpl32,trnE(UUC)-trnT(GGU),atpE,ndhI,rps2,ycf1he ndhF,zhe xie DNAfen hua re dian ou yu wei hou xu mian shu wu chong jie ding yan jiu di gong le qian zai de DNAtiao xing ma biao ji 。mian shu dan bai bian ma ji yin de shua ze ya li fen xi fa xian ,10ge ji yin shou dao le xian zhe de zheng xiang shua ze zuo yong (atpB,atpE,rps2,rps3,petB,petD,ccsA,cemA,ycf1he rbcL),ke neng yu mian shu wu chong de kuo ying xing jin hua xiang guan 。ji yu xie lu ti ji yin zu de ji tong fa yo fen xi biao ming ,mian shu zhu yao fen wei 6ge jin hua fen zhi ,yu qian ji de yan jiu jie guo lei shi ,dan er bei ti C、G、Kji yin zu wu chong hu xiang qian tao zai yi ge da de jin hua fen zhi zhong ,ji jin hua guan ji reng jiu mei you jie jue 。jie ge mian shu wu chong de zi ran de li fen bu ,tui ce ke neng shi gai shu wu chong jian jin ji de kuai su fu she fen hua dao zhi de bu wan quan de pu ji shai shua yi ji bu tong pu ji jian de jian shen /za jiao suo ying xiang 。2、liu de mian he hai dao mian shi mu qian an fan zai pei de si bei ti mian chong ,ji ban ye sheng chong ji ju you you zhi 、duo kang deng you liang te xing ,ju yu zai pei chong ju you jiao jin de qin yuan guan ji 。wei le jin yi bu quan mian fen xi mian shu de qi yuan he yan hua li shi ,dui liu de mian ban ye sheng chong 、hai dao mian ban ye sheng chong ji ji jin yuan lei qun jin hang xie lu ti ji yin zu fen xi 。ji yu 78ge xie lu ti dan bai bian ma ji yin de ji tong fa yo fen xi biao ming ,mian shu wu chong reng ran fen wei liu ge xian qian que ding de jin hua fen zhi ;suo you 13ge Dzu wu chong ju lei wei yi ge jiao gao zhi chi lv de chan ji fen zhi ,er liu de mian ji ji qi ge ban ye sheng chong ju you jiao jin de wei chuan guan ji ,kuo xie mian yu liu de mian de qin yuan guan ji zui jin 。tong shi ,suo you yi yuan si bei ti mian shu wu chong ju lei wei yi ge jin hua fen zhi ,Aji yin zu wu chong yu ADyi yuan si bei ti mian chong qin yuan guan ji zui jin ,zhi chi Aji yin zu wu chong shi si bei ti mian chong mu ben gong ti chong de jie lun 。ji yu fen zi zhong li lun de fen hua shi jian jian ce fen xi biao ming ,mian shu zhu yao er bei ti fen zhi da yao qi yuan yu 7.1bai mo nian qian (Mya),yu qian ji ji yu bu fen fen zi biao ji de yan jiu jie guo xiang yi zhi 。3、li yong 37ge mian shu wu chong zhuai lu zu shu ju ji 4ge mian chong quan ji yin zu shu ju ,jian bie chan kao bei zhi ji tong yuan he ji yin ,gou jian ji tong fa yo shu 。jie guo xian shi ,mian shu ge zu wu chong ji ben xing cheng le dui ying yu ge zu de chan ji fen zhi ,you ji shi C、G、Ksan ge ji yin zu wu chong ge zi xing cheng chan ji fen zhi ,yu ji yu chuan tong fen lei de ran se ti zu ming ming ji ben yi zhi 。tui ce mian shu wu chong xie lu ti ji yin zu he chan kao bei he ji yin jian ji tong fa yo guan ji bu yi zhi de yuan yin ,ke neng shi bu tong mian shu wu chong jian jin ji pin fan de za jiao /jian shen yi ji bu tong ji yin biao ji jian cha yi hua de jin hua su lv he bu tong de wei chuan bei jing te xing suo zhi 。4、quan ji yin zu fu zhi (WGD)shi zhen he sheng wu jin hua de he xin ,shi zhi wu duo yang hua de chong yao jin hua li liang 。ben yan jiu dui 37ge mian shu wu chong jin hang zhuai lu zu ce xu ji de novozu zhuang ,gong chan sheng 51,803,618-116,210,674tiao gao zhi liang de reads,zu zhuang de dao 41,480-78,402ge unigenes。li yong pang ji tong yuan ji yin Kszhi de fen bu shi yang ,jian ce chu mian shu wu chong fa sheng le liang ci quan ji yin zu fu zhi shi jian ,bi jiao gu lao de yi ci fu zhi shi jian fa sheng zai shang xin shi zao ji ,yao 31.88-38.25 Mya;jiao jin yi ci de fu zhi shi jian fa sheng zai 2.0-6.59 Mya,zhe xie pin fan de quan ji yin zu jia bei shi jian ke neng jia su le mian shu de wu chong xing cheng he duo yang hua 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自西北大学的武颖，发表于刊物西北大学2019-10-11论文，是一篇关于棉属论文,叶绿体基因组论文,转录组论文,系统发育论文,全基因组复制论文,西北大学2019-10-11论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自西北大学2019-10-11论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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