葡萄科植物Delavay蛇葡萄与异叶蛇葡萄叶绿体基因组特征及系统发育分析

为解决葡萄科(Ampelopsis)近缘种形态相似导致的鉴定难题，研究人员对Delavay蛇葡萄(A. delavayana)和异叶蛇葡萄(A. glandulosa var. heterophylla)进行叶绿体基因组(cpDNA)测序，联合9个近缘种cpDNA序列开展比较基因组学分析，并基于Vitoideae亚科63个cpDNA构建系统发育树。研究发现二者cpDNA具有典型四段式结构(162,415/162,302 bp)，单拷贝区变异率高于反向重复区(IRs)，系统发育分析支持二者在Ampelopsideae族内形成独立分支。该研究为药用植物分子鉴定及叶绿体标记开发提供新依据。

　　

在贵州少数民族传统医药中，Delavay蛇葡萄(Ampelopsis delavayana)和异叶蛇葡萄(A. glandulosa var. heterophylla)的干燥根部是珍贵药材。但葡萄科植物"傻傻分不清"的外形特征，给临床用药安全埋下隐患。科研团队这次玩转了植物界的"绿色芯片"——对这两个物种的完整叶绿体基因组(cpDNA)进行测序组装，还拉上9个近缘种和Vitoideae亚科63个cpDNA组局搞了场"基因组派对"。

测序结果显示，这两个"葡萄兄弟"的cpDNA都是标准四件套结构(大单拷贝区LSC+小单拷贝区SSC+两个反向重复区IRs)，基因组大小分别是162,415 bp和162,302 bp。基因注释发现115个单拷贝基因，其中19个在IR区搞"影分身"，还有18个基因带着内含子(intron)这种"基因行李"。比较基因组学分析发现，单拷贝区就像植物界的"时尚达人"，序列变异明显比保守的IR区活跃。

用最大似然法(ML)构建的系统发育树相当给力——所有节点自展值(bootstrap)都在95以上，直接把Ampelopsis属物种打包成Ampelopsideae族里的一个独立分支。这项研究不仅给"葡萄脸盲症"开了分子鉴定的处方，还顺手为叶绿体DNA标记开发、葡萄科进化研究提供了新线索。