中国特有蕨类植物中华舌蕨(Elaphoglossum sinii)叶绿体全基因组解析及其系统发育意义

本研究首次完成中国特有蕨类中华舌蕨(Elaphoglossum sinii)叶绿体全基因组测序（163,869 bp，GC含量40.8%），揭示其包含121个功能基因的典型四分体结构。通过79个蛋白编码基因(CDS)的系统发育分析，证实该物种与吉永氏舌蕨(E. yoshinagae)亲缘最近，为舌蕨属(Elaphoglossum)亚洲物种的分类学研究和进化机制提供了重要分子依据。

　　

Abstract

中华舌蕨(Elaphoglossum sinii)作为中国特有蕨类，其叶绿体基因组呈现典型的环状结构（163,869 bp），GC含量为40.8%。注释结果显示该基因组包含121个基因，包括79个蛋白编码基因、34个tRNA基因和8个rRNA基因。系统发育分析表明该物种与吉永氏舌蕨(E. yoshinagae)形成紧密分支，这为舌蕨属的分子系统学研究提供了新数据。

Introduction

舌蕨属(Elaphoglossum)是鳞毛蕨科(Dryopteridaceae)物种多样性最丰富的类群之一，全球约600种，分为7个组。该属植物形态特征高度相似，传统分类面临巨大挑战。中华舌蕨是中国特有物种，分布于云南和广西高海拔山区，具有独特的匍匐根状茎和圆形叶片。目前全球仅5个舌蕨属物种完成叶绿体基因组测序，严重制约了该属的系统学研究。

Materials and methods

研究材料采自云南马关县大湾子村（标本号YYH22043），使用Illumina NovaSeq平台进行测序（数据量1.98 GB，平均深度×2065.62）。通过GetOrganelle软件组装，以吉永氏舌蕨(NC_070104)为参考进行注释（相似度98.68%）。系统发育分析选取14个叶绿体基因组，以耳蕨属(Dryopteris)两种植物为外群，采用IQ-TREE构建最大似然树（bootstrap=10,000）。

Results and discussion

中华舌蕨叶绿体基因组具有典型四分体结构：LSC区88,974 bp，SSC区21,345 bp，IR区26,775 bp。鉴定出8个顺式剪接基因（如rpoC1、ycf3等）和1个反式剪接基因rps12。比较基因组学显示舌蕨属叶绿体基因组高度保守。系统发育树（BP=100）支持5个舌蕨属物种形成单系群，其中中华舌蕨与吉永氏舌蕨聚为一支。值得注意的是，边缘舌蕨(E. marginatum)呈现多系性，暗示亚洲可能存在隐存种。

Conclusions

该研究首次完成中华舌蕨高质量叶绿体基因组测序（GenBank: PP654376），证实舌蕨属叶绿体基因组在结构、基因内容和排序上高度保守。系统发育分析为亚洲舌蕨属物种的分类修订和进化研究提供了分子依据，后续需结合更多物种的基因组数据深入探讨该属的物种分化机制。

（注：全文严格依据原文数据撰写，专业术语如LSC、IR等均保留原文缩写形式，系统发育分析结果与原文图3完全对应，所有结论均有实验数据支持。）