Koelreuteria paniculata（无患子科）的完整线粒体基因组序列及其在无患子科内的比较分析

《Scientific Reports》：Complete mitochondrial genome sequence of Koelreuteria paniculata (Sapindaceae) and comparative analysis within the family Sapindaceae

　　

摘要

Koelreuteria paniculata（无患子科）是一种在经济和文化上都具有重要价值的物种，它具有观赏性、耐用的木材以及药用价值。该植物的线粒体（MT）基因组结构复杂，大小也存在差异，因此为物种鉴定和进化研究提供了宝贵的信息。然而，K. paniculata的线粒体基因组至今仍缺乏深入研究。本文首次报道了K. paniculata的完整线粒体基因组序列。该基因组为环状结构，包含58个独特的基因：32个蛋白质编码基因、4个核糖体RNA基因和22个转运RNA基因。我们证实了一个包含rrn16和trnV-GAC的2,047 bp长的叶绿体片段已转移到线粒体基因组中。此外，我们还发现了197个简单序列重复序列和352个分散重复序列，其中最长的重复序列长达2,084 bp。密码子使用偏好以A/U结尾的密码子，这是陆地植物中的一个保守特征。在蛋白质编码基因（PCGs）中预测到了468个C到U的RNA编辑位点，其中nad4基因受影响最为显著。对于无患子科中25个共有的PCGs，平均Ka/Ks比值（0.64）表明存在净化选择作用；而atp8、matR和nad2基因则表现出正向选择，暗示了适应性进化。通过对28个保守PCGs的系统发育分析，将K. paniculata归类于无患子科。该科内观察到了线粒体的动态重排现象，这有助于阐明K. paniculata的基因组结构和进化动态。这些结果为未来的比较研究和进化研究奠定了基础。