中国叶虫Cryptophyllium oyae线粒体全基因组解析及系统发育研究揭示叶虫科进化新证据

本研究首次报道了入侵植物Brassica tournefortii（十字花科）叶绿体全基因组（153,167 bp），通过NGS测序技术揭示其包含129个功能基因（84 CDSs/37 tRNAs/8 rRNAs）。系统发育分析（ML法）表明该物种与B. carinata和B. nigra亲缘最近，为十字花科物种鉴定、进化研究及入侵机制解析提供了重要分子标记（IRs边界分析/mVISTA变异热点检测）。

　　

材料与方法

研究材料采自韩国全罗北道高敞郡（N 35.43310, E 126.43290），凭证标本KHB1654520保存于国立树木园标本馆。采用Illumina MiSeq平台产生6,646,160条301 bp双端读长，通过GetOrganelle工具包完成叶绿体基因组^{de novo}组装，使用GeSeq进行基因注释，CPGview实现基因组图谱可视化。

基因组特征

Brassica tournefortii叶绿体基因组呈现典型的四分体结构：LSC区83,247 bp、SSC区17,816 bp及两个26,052 bp的IR区。鉴定到11个顺式剪接基因（含单内含子的atpF等9基因及双内含子的clpP1/pafI）和1个跨区反式剪接基因rps12。GC含量稳定在36.3%，平均测序深度达1201.76X。

系统发育分析

基于78个CDSs构建的最大似然树（GTR+F+R2模型）显示：Sisymbrium属（ Sisymbrieae族）形成单系群，Brassica tournefortii与B. carinata、B. nigra构成进化枝，支持率100%。Raphanus sativus作为并系群嵌合在Brassica属中，暗示其可能的杂交起源。

比较基因组学

IRplus边界分析揭示Brassica属IR区扩张/收缩模式保守。mVISTA比对（以B. oleracea var. botrytis为参考）显示编码区高度保守，非编码区存在变异热点，为开发物种特异性分子标记奠定基础。

研究意义

该成果填补了Brassica tournefortii叶绿体基因组数据空白（NCBI登录号PQ783626），其系统发育位置解析为十字花科"三基因组"假说提供新证据。未来可拓展至更多近缘种比较基因组分析，助力入侵植物溯源与防控策略制定。