北方5种蒿属植物叶绿体基因组比较与系统进化分析

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guanxing1
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蒿属植物是内蒙古草原的重要组成部分,植物系统进化亦是植物学的研究热点之一,但蒿属植物在系统进化上的研究较少。本研究采用表型性状结合叶绿体基因组分析的方法研究蒿属植物的系统进化关系,其主要结果如下:1.通过性状分析显示在5种蒿属植物的20个性状中,生活习性表现典型的草本和木本植物以外,具有中间型;茎被毛为主;叶羽状多回裂为主,并裂片形态和裂片数、叶质地均在种间和种内表现连续变异;在5种蒿属植物中,花序和花部结构特征中总苞片排列方式、总苞片层数、两性花花冠形态(基部是否膨大)等特征无差异,其他性状均表现出多样化。5种蒿属植物演化关系中艾为较原始种,冷蒿和黑沙蒿为在旱生条件下演化形成,白莲蒿和华北米蒿为较年轻的中生及高海拔趋势适应的种。2.对黑沙蒿进行叶绿体基因组测序,并收集了其余艾等4种蒿属植物的叶绿体基因组,分析结果显示:5种蒿属植物的叶绿体基因组序列长度在151076~151318bp。IRs的长度范围为49918~49944bp,SSC的长度范围为18316-18392bp,5种蒿属植物的叶绿体基因组编码84~97个基因,5种蒿属植物总GC含量接近于31%。对5种蒿属植物的重复序列分析发现,5种蒿属植物的串联重复序列范围为37~43个,散在重复序列范围在37~43个,SSR39~47个。对5种蒿属植物叶绿体基因组的结构特征比对发现,5种蒿属植物IR出现了收缩现象,5种蒿属植物中,petN、rpl32基因差异最明显,且在LSC区域后发生了碱基的缺失现象。3.对5种蒿属植物密码子特征进行分析,5种蒿属植物的密码子偏向以A/U结尾。高频密码子有12个,最优密码子共有5个,均以A/U结尾。密码子偏好性形成的因素为突变和自然选择。4.表型数据结合叶绿体基因组的系统进化显示,5种蒿属植物发生了大规模的迁移,但环境诱导了基因编码区的表达,没有改变蒿属植物的叶绿体基因组。
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