中国安徽固六江这一新记录分布地中银杏群体的叶绿体基因组及其系统发育位置

《Plant Systematics and Evolution》：Chloroplast genomes and phylogenetic position of a Ginkgo biloba population from Guniujiang, a newly documented distribution site in Anhui, China

　　

摘要

银杏是一种具有重要系统发育和保护意义的古老物种。以往的研究主要通过分子证据，尤其是叶绿体基因组数据，阐明了银杏的主要谱系结构。然而，最近的野外调查在安徽贵牛江发现了一个银杏种群，综合观察表明该种群具有较大的研究潜力。本研究利用完整的叶绿体基因组组装、比较基因组学和系统发育重建技术，分析了来自贵牛江、清凉峰和天目山的6个银杏样本。这6个叶绿体基因组均呈现典型的四部分环状结构，长度在156,938至157,009碱基对之间，GC含量为39.56–39.57%。每个基因组包含133个已注释的基因，其中包括86个蛋白质编码基因、39个tRNA基因和8个rRNA基因，且基因内容和基因组结构高度保守。密码子使用情况显示，倾向于选择以A/T结尾的同义密码子。比较分析表明，整体基因组结构、基因顺序以及IR/SC边界高度保守，而序列变异主要集中在几个非编码区域。滑动窗口分析显示，整体核苷酸多样性较低（平均Pi值为0.00020），共检测到72个多态性位点，主要的差异峰出现在psbA-trnK（外显子2）、trnK（外显子2）-matK以及psbK-psbI区域。此外，还发现了66个稳定的核心SNP。基于77个叶绿体基因组（包括71个已发表的基因组和6个新测序的基因组）进行的系统发育分析表明，这6个样本都属于银杏支系。值得注意的是，贵牛江的GNJYX2和GNJYX5两个样本位于一个相对独立的叶绿体分支上，说明存在可检测的叶绿体水平分化。这些结果为评估贵牛江种群的系统发育亲缘关系及叶绿体水平分化提供了新的叶绿体基因组数据，也有助于开展银杏的遗传多样性、系统发育和保护相关研究。