经作所科技人员通过比较叶绿体基因组提供葛属及其近缘类群的 系统进化新见解
  • 发布单位:经济作物研究所
  • 2023-06-05 10:48:13
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6月3日,广西农业科学院经济作物研究所严华兵团队在中科院二区期刊BMC Genomics(IF=4.574)上发表题为“Comparative plastomes of Pueraria montana var. lobata (Leguminosae: Phaseoleae) and closely related taxa: insights into phylogenomic implications and evolutionary divergence”的学术论文。

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葛为豆科葛属植物总称,在全世界范围内约有20种,主要分布于温带和亚热带地区。我国是葛属植物的分中心,约有葛属植物11种,其中粉葛和野葛列入了中国药典,在我国享有“南葛北参”、“亚洲人参”的美誉。我国利用葛的历史悠久,但至今仍然存在分类混乱不清的问题。经作所严华兵研究员团队长期致力于葛属资源收集与鉴定评价工作,截至目前已广泛收集全球葛属种质资源437份,包括野葛、粉葛、葛麻姆、大花葛、泰葛、苦葛、红葛、须弥葛、食用葛、狐尾葛等,建立了世界上最大的葛种质资源圃。

本研究基于葛种三个变种及其近缘类群的叶绿体基因组进行比较分析,其中所取样测序的26个葛属物种的叶绿体基因组大小为153,360 bp 到 153,551 bp,并检测到了3个基因和10个非编码区基因具有较高的核苷酸多态性,可开发分子标记用于后续分子鉴定。此外,加上从NCBI上收集的豆科类群的叶绿体基因组序列,共获得47条叶绿体基因组序列全长、大单拷贝区、小单拷贝区、反向重复区域和编码蛋白质序列构建系统发育树,结果表明食用葛、泰葛与葛种三个变种构成最近姐妹类群,然后葛和粉葛构成一个分支(Pueraria montana var. lobata clade),葛麻姆构成另一个分支(Pueraria montana var. montana clade)。最后分析了两个分支的所受到的叶绿体基因的选择压力,提出了6个基因(accD, ndhB, ndhC, rpl2, rpoC2, and rps2)可能与葛分支和葛麻姆分支的分化存在相关性。

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广西医科大学周云博士和广西农业科学院经济作物研究所尚小红副研究员为论文的共同第一作者,广西农业科学院经济作物研究所严华兵研究员为论文的唯一通讯作者。此研究得到了国家自然科学基金(82204563、31960420、 32200179)、广西自然科学基金项目(2021JJB130122、2021GXNSFBA220026)的共同资助。

经作所  尚小红供稿/供图

一审一校:严华兵