广东桑(Morus atropurpurea)叶绿体基因组高通量测序及结构分析

叶绿体基因组的结构和组成较为保守且其序列片段的变异速率适中,适合用于研究植物的系统进化。以我国主要栽培桑种广东桑(Morus atropurpurea)的品种一串红为实验材料,利用Illumina高通量测序平台进行广东桑叶绿体全基因组测序,分析基因组结构,并且与已报道近缘物种的叶绿体基因组进行比较。广东桑叶绿体基因组长159 113 bp,2个反向重复区(IRa和IRb)长度均为25 707 bp,被大单拷贝区(LSC)和小单拷贝区(SSC)分隔开,LSC和SSC大小分别为87 824 bp、19 875bp;叶绿体基因组共有130个基因,包含85个蛋白质的编码基因、37个t RNA基因和8个r RNA基因,其中含有内含子的基因数量是24个,有22个基因只含有1个内含子,2个基因(ycf3和clp P)含有2个内含子。广东桑叶绿体基因组的基因数目、种类以及CG含量与其它桑属植物的叶绿体基因组类似。通过生物信息学分析在广东桑叶绿体基因组得到83个简单重复序列(SSR)位点,单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸和五核苷酸重复基序的数量分别是60、8、3、10、2个,未发现六核苷酸重复序列,大多数位点都偏向A或T组成。用MEGA 6.0软件通过最大似然法和邻近法基于叶绿体全基因组序列对包括4个桑种在内的14个物种进行聚类分析,其中广东桑和蒙桑(Morus mongolica)聚在一起,印度桑(Morus indica)和川桑(Morus notabilis)聚在一起。研究结果对于叶绿体基因组工程研究以及桑属种间的分子标记开发和优良品种培育具有一定参考价值。