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景天属（Sedum）是虎耳草目（Saxifragales）景天科（Crassulaceae）中物种最为丰富的一个属,约420种,占景天科的四分之一。景天属是一个分类复杂的属,目前为止,对景天属的亲缘关系研究仍然不够全面。叶绿体基因组在被子植物中大多是母系遗传,结构较为保守,它和细胞核核糖体序列（ITS）常被用于物种的系统发育研究。在本研究中,我们选取景天属东南景天（Sedum alfredii）、新玉坠（S.burrito）和大姬星美人（S.dasyphyllum）等10个物种作为实验材料,进行了高通量测序;利用生物信息学方法对叶绿体基因组及核r RNA基因（nr DNA）进行了序列组装,同时结合NCBI已释放的数据,探讨以下科学问题:（1）景天属叶绿体基因组的特征;（2）景天属植物的分类学地位;（3）景天科与虎耳草目其它科植物系统发育关系。主要研究结果如下:1、景天属叶绿体基因组特征分析本研究通过CTAB法提取了东南景天（S.alfredii）等10种景天属植物DNA,并通过高通量测序技术进行基因组的测定。经过对景天属叶绿体基因组的组装与分析,除了长毛信东尼（S.mocinianum）以外,成功组装出东南景天（S.alfredii）等9种景天属完整叶绿体基因组。景天属叶绿体基因组结构均为典型的环状四联体结构,包括大单拷贝区（LSC）、小单拷贝区（SSC）以及两个反向重复序列（IRa和IRb）,总长度在148,618bp-150,714bp之间。该属叶绿体基因组共包含133个基因（85个蛋白编码基因、8个r RNA基因、36个t RNA基因和4个假基因）。景天属叶绿体基因组AT含量（62.04%~62.29%）大于GC含量（37.71%~37.96%）,景天属叶绿体基因组在A和T碱基之间更倾向选择T碱基,在C和G碱基之间更倾向选择C碱基。在景天属叶绿体基因组中共被检测出1268个SSR位点,其中单核苷酸重复次数最多。除了Met,景天属叶绿体基因组中的密码子优先以A或T结尾。2、景天属叶绿体基因组序列比较分析为了探讨景天属叶绿体基因组序列差异,本研究使用m VISTA软件对景天属叶绿体基因组序列一致性进行分析。结果表明,与编码区相比,非编码区的变异程度更高。此外,与单拷贝区相比,反向重复区的变异程度更高,造成这种现象的原因可能是反向重复区域包括了4个高度保守的r RNA基因。通过对叶绿体基因组IR区收缩和扩张进行分析,我们发现景天属内叶绿体基因组的边界区域的基因分布和大小表现出高度的一致性。3、基因进化选择模式分析非同义替换（d N）与同义替换（d S）的比值可以衡量蛋白质编码基因选择压力水平。本研究结合已经释放的虎耳草目叶绿体基因组数据,我们对67个物种76个蛋白编码基因进行选择压力分析。结果表明,叶绿体蛋白编码基因的d N/d S比值均小于1,说明在蛋白编码基因进化选择模式中,负选择起了重要作用。其中,ycf2和rpl23两个基因的d N/d S比值最高,分别是0.68和0.69。此外,我们还利用PAML软件中的codeml程序三对位点模型（M0 vs.M3、M1a vs.M2a、M7 vs.M8）筛选正选择位点。研究表明,在虎耳草目叶绿体27个蛋白编码基因中有52个显著正选择位点被发现,其中rbc L基因有8个显著正向选择位点。4、系统发育分析为了探讨景天属的系统发育关系,本研究利用Getorganelle软件从基因组数据中获得10种景天属叶绿体基因序列（matk、rps16、trn L-trn F）和细胞核核糖体序列以及内转录间隔区（ITS1-5.8S-ITS2）,结合NCBI公共数据库释放的431个景天科物种和2个矾根属物种的相关数据对景天属的系统发育关系进行研究。采用RAx ML（bootstrap）软件对443个物种（441个内类群,2个外类群）构建最大似然树,结果表明:（1）景天属属于长生草亚科（Sempervivoideae）,其物种在长生草亚科的五个分支中都有分布,支持景天属为多系类群。（2）新玉坠（S.burrito）、劳尔（S.clavatum）、伴矿景天（S.plumbizincicola）、绿龟之卵（S.hernandezii）与薄化妆（S.palmeri）聚为一支;群毛豆（S.furfuraceum）与S.pacense为姐妹群,长毛信东尼（S.mocinianum）与S.hintonii为姐妹群;东南景天（S.alfredii）与圆叶景天（S.makinoi）所在分支位于Acre clade的基部位置。（3）大姬星美人（S.dasyphyllum）位于Leucosedum clade,与S.mucizonia构成姐妹群关系。为了揭示虎耳草目（Saxifragales）与蔷薇类（Rosids）的系统发育关系,利用DAMBE软件提取10种景天属79个蛋白编码基因,并结合NCBI公共数据库释放的164个物种叶绿体基因组蛋白编码基因构建最大似然树和贝叶斯树,结果表明:（1）绿龟之卵（S.hernandezii）、长毛信东尼（S.mocinianum）和群毛豆（S.furfuraceum）聚为一支。伴矿景天（S.plumbizincicola）、东南景天（S.alfredii）和圆叶景天（S.makinoi）聚为一支。（2）虎耳草目的系统发育关系与蔷薇类更近。本研究中所测的绿龟之卵（S.hernandezii）和伴矿景天（S.plumbizincicola）的系统发育位置在两种系统发育树中存在拓扑结构冲突。本研究结果为进一步深入研究景天属的系统发育奠定了基础。