一个芥菜型油菜品种资源的线粒体基因组序列分析

摘要

芥菜型油菜(B.juncea)具有强抗逆性特点，是具有重要利用价值的种质资源。本研究完成了一个芥菜型油菜材料江浦野芥菜的线粒体基因组测序，并分析了基因组序列，为认识和研究芥菜型油菜线粒体基因组以及芸薹属作物线粒体基因组关系提供基础。研究主要结果如下：
　　 1.线粒体基因组序列分析：本研究采用罗氏454高通量测序技术，完成了一个芥菜型油菜线粒体基因组的测序，得到一个完整环状线粒体基因组序列，全长为219，766 bp，命名为jun型。以甘蓝型油菜nap型线粒体基因组为参照，比对发现jun型线粒体基因组序列上存在着序列的插入和缺失，形成了共9.4kb的特异序列；两者间同源性在99％以上、且大于2 kb的同源片段共10个。与甘蓝型油菜pol型线粒体基因组序列相比，jun型含有一段813 bp特异序列。单核苷酸变异分析表明，jun型与nap型、pol型序列之间分别有155个和20个SNP，主要存在于线粒体非编码蛋白的区域，说明线粒体基因组的编码基因序列高度保守。jun型中，含有一些小片段重复序列、1对2.4 kb的大片段重复序列以及串联重复序列。重复序列占基因组序列的7.50％。
　　 2.基因分析：jun型含33个编码蛋白的基因、3个核糖体RNA基因和18个tRNA基因，已知功能基因序列总长38，139 bp，占整个基因组序列的17.35％。与nap型相比，jun型已知功能基因的cox1、cox2、atp1、trnC和trnE有1个核苷酸置换，但不影响正常功能。jun型中不含orf222，但比nap型多一个trnH基因。jun型的已知功能基因与pol型相同，但不含有orf224。jun型中含有44个与pol型相同的未知功能ORF；与nap型相比，8个ORF是不同的，其中orf122和orf132为jun型所特有。
　　 本研究明确了芥菜型油菜线粒体基因组与甘蓝型油菜线粒体基因组之间差异，为理解芸薹属线粒体基因组提供了良好的基础。