The first complete plastid genome of Burmannia disticha L. from the mycoheterotrophic monocot family Burmanniaceae
Liuqing Ma,Pengfei Ma,Dezhu Li
水玉簪科(Burmanniaceae)是單子葉植物薯蕷目(Dioscoreales)的一個熱帶科,包括15屬約130種。水玉簪科多數為腐生植物,與叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi)有關,與其相鄰的自養植物形成菌根網絡由此間接吸收宿主養分,也被稱為菌根異養型植物(mycoheterotrophs)。生境為溼熱的林中或草地上,只有少數能進行光合作用。單子葉植物中典型的菌根異養型植物包括了水玉簪科、無葉蓮科(Petrosaviaceae)、白玉簪科(Corsiaceae)、黴草科(Triuridaceae)、鳶尾科(Iridaceae)和蘭科(Orchidaceae)的部分類群。水玉簪屬(Burmannia L.)是單子葉植物水玉簪科(Burmanniaceae)中最大的屬,包含了從自養到異養生活方式的約60個物種,為研究光合作用喪失對植物質體基因組進化的影響提供了一個有用的模型。
目前對整個薯蕷目非光合作用植物葉綠體全基因組的研究是空白的,水玉簪科的其他物種的葉綠體基因組也沒有在GenBank上有公布,整個目中只有7種植物的葉綠體基因組完成測序,分別是Metanarthecium luteoviride、盾葉薯蕷(Dioscorea zingiberensis)、幾內亞薯蕷(Dioscorea rotundata)、龜甲龍(Dioscorea elephantipes)、Dioscorea villosa、Aletris fauriei和Aletris spicata。因此,對水玉簪屬葉綠體基因組的研究將有助於整個薯蕷目植物類群系統發育基因組學研究的開展,對解決水玉簪科的系統分類起到關鍵性的作用,同時也將有助於更深入地了解水玉簪科葉綠體基因組演化模式,尤其是從光合營養型到混合營養型直到完全菌根異養型等不同階段伴隨著光合作用丟失的葉綠體基因組進化模式。
作者利用基因組淺層測序的方法將首次獲得水玉簪(Burmannia disticha L.)的葉綠體全基因組,並對它的葉綠體全基因組和薯蕷目其他已完成葉綠體基因組測序的物種進行比較分析,包括了基因組結構特徵、基因含量、GC含量等。主要研究結果如下:水玉簪葉綠體基因組為閉合環狀,總長度為157,480bp,有典型的4個區域:均由大單拷貝區(large single copy region, LSC),小單拷貝區(small single copy region, SSC)及兩個單拷貝區隔開的 2 個反向重複區(inverted repeat, IR)組成。編碼了111個不同基因,包括78種蛋白編碼基因,29種tRNA基因及4種核糖體RNA基因(rRNA)。總 GC 含量為34.90%,IR區的GC含量(39.50%)比LSC區(32.30%)的和SSC區(28.80%)的高。更多、更詳細的內容,敬請關注馬劉青等作者發表於《Plant Diversity》2018年第5期的文章「The first complete plastid genome of Burmannia disticha L. from the mycoheterotrophic monocot family Burmanniaceae」。
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468265918300192