叶绿体基因组

摘要： 对光叶子花叶绿体基因组特征进行分析,探究其与近缘种之间的系统发育关系。本研究通过NCBI数据库,下载已公布的石竹目(Caryophyllaceae)12个种的叶绿体基因组序列,以秘鲁叶子花叶绿体基因组作为参考,通过Genious中的MAFFT软件进行序列比对,并利用生物信息学手段进行特征分析。结果显示:光叶子花叶绿体基因组长度为154763 bp,LSC区长度为85921 bp,SSC区长为18018 bp,一对IR区均长25412 bp,呈典型的四分体结构。注释基因有131个,蛋白编码基因86个,tRNA基因37个还有8个rRNA基因,平均GC含量为36.4%。利用MISA软件在紫茉莉科9个种的叶绿体基因组中共检测到605个SSR,重复类型中以单核苷酸最多582个,占总SSR的96.2%。重复基元最多的是A/T,572个,占比94.5%。紫茉莉科不同物种的叶绿体基因组IR边界区的基因类型和基因分布情况存在一定差异,但相对比较保守。紫茉莉科9个种叶绿体基因组之间检测到6个高变区,rps16-trnQ、rps4-trnL、ndhC-trnV、rps3-rpl22、ndhF-rpl32和ycf1。系统发育分析表明,光叶子花和叶子花在亲缘关系上关系最近。

摘要： 【目的】分析黄丹木姜子(Litsea elongata)叶绿体基因组特征,为木姜子属物种鉴定、遗传多样性分析和资源保护提供理论参考。【方法】基于Illumina HiSeq 2000高通量测序平台对黄丹木姜子叶绿体基因组进行测序,利用GeSeq在线工具对叶绿体基因组进行注释,并利用REPuter、MISA、CodonW和IQ-TREE等生物信息学软件对其基因组结构、基因数目、序列重复、密码子使用偏性和系统发育进行分析。【结果】黄丹木姜子叶绿体基因组全长为154028 bp,具有典型的四分结构,编码126个基因,其中蛋白编码基因82个,rRNA基因8个,tRNA基因36个。叶绿体基因组的注释基因中,有9个基因含1个内含子,有3个基因含有2个内含子,其余基因均不含内含子;44个基因编码蛋白参与光合作用信号途径,21个基因编码蛋白构成了核糖体大小亚基。黄丹木姜子叶绿体基因组含有32对长序列重复和90个SSR位点,其中,正向重复和回文重复最多,均为12对,反向重复和互补重复分别为6和2对;95.56%的SSR位点位于单拷贝区[大单拷贝区(LSC)和小单拷贝区(SSC)],仅4.44%的SSR位点位于反向重复区(IR)。黄丹木姜子叶绿体蛋白编码基因GC含量为39.14%,GC3s为27.95%,平均有效密码子数(ENC)为49.04,说明其密码子偏性弱;相对同义密码子使用度(RSCU)大于1.00的密码子31个,其中13个以A结尾,16个以U(T)结尾。系统发育进化树分析结果显示,木姜子属的14个物种聚为两组,其中黄丹木姜子和10种木姜子属植物聚在一个组,与日本木姜子的亲缘关系最近。【结论】黄丹木姜子叶绿体基因组结构保守,偏好A或U(T)结尾的密码子,鉴定的SSR位点可用于物种鉴定和群体遗传学研究。

摘要： 睡莲属植物是具有重要的经济、药用和观赏价值的原始被子植物。分析其叶绿体基因组编码区密码子的使用特征,以22种睡莲的叶绿体基因组为研究对象,对睡莲叶绿体基因组密码子的偏好性及睡莲属植物间的进化关系进行了系统分析。结果表明,22种睡莲植物叶绿体基因组密码子适应指数(codon adaptation index,CAI)为0.168~0.170,有效密码子数(effective number of codon,ENC)为51.301~51.577,表明睡莲属叶绿体基因组密码子偏好性较弱;密码子不同位置的GC含量分别为46.26%(第1位,GC1)、38.67%(第2位,GC2)和32.54%(第3位,GC3),表明睡莲属植物叶绿体密码子偏好使用A/U结尾。ENC-plot、PR2-plot和中性绘图分析表明,选择压力是影响睡莲属叶绿体编码区密码子偏好性的重要因素。相关性分析表明,ENC与GC2、GC3呈显著相关(P<0.05),密码子第2、3位碱基组成对密码子使用模式存在较大影响。最优密码子分析表明,22种睡莲最优密码子存在数量差异(5~11个),共有的2个最优密码子为CCA、AAU。系统发育分析显示,基于同义密码子相对使用度(relative synonymous codon usage,RSCU)和基于叶绿体基因序列(matK、trnL⁃trnF和编码序列)的分类结果相似,说明睡莲属近缘种之间密码子使用特征相似,基于RSCU将睡莲属划分为3个亚属,为睡莲属植物系统进化、物种分类及叶绿体基因工程的相关研究提供了理论依据。

摘要： 本试验以白色芜菁W 21为材料,对其叶绿体基因组进行测序和组装,发现芜菁叶绿体基因组呈153621 bp的环状双链,共检测到132个基因,CG含量分析显示GC占总碱基数的36.3%,重复结构分析显示共有13种类型的841个重复序列,与6个十字花科蔬菜叶绿体基因组做进化分析比较,显示芜菁叶绿体基因组和白菜亲缘关系更近,芜菁和白菜的叶绿体基因组特征比较进一步发现,ycf1和ndhF基因在叶绿体基因组中比较容易突变。

摘要： 为确定澳洲坚果光壳种(Macadamia integrifolia Maiden&Betche)叶绿体基因组密码子偏好性形成的主要影响因素,本研究通过其叶绿体基因组的51条蛋白编码序列,系统分析其密码子的使用模式及其特征。密码子偏好性参数分析结果显示,叶绿体基因密码子3位碱基的GC含量次序为GC1>GC2>GC3;有效密码子数ENC均值为48.80(>阈值45),其密码子偏性较弱;GC3与ENC呈显著相关,影响其偏好性。中性绘图分析结果表明,GC12与GC3的相关系数和回归曲线斜率分别为0.186和0.265,两者相关性不显著。ENC-plot分析发现大部分基因接近于标准曲线,其ENC比值位于-0.05~0.05,与期望值差异较小。PR2-plot偏倚分析表明密码子第3位碱基的使用频率不均等,嘧啶T/C高于嘌呤A/G。RSCU分析发现29个高频密码子、19个高表达密码子及16个最优密码子中绝大多数偏好使用以A或U结尾。系统进化分析结果显示,澳洲坚果光壳种和三叶澳洲坚果(M.ternifolia F.Mueller)的亲缘关系最近。研究结果说明,作为主要因素的自然选择和碱基突变相对均衡地共同影响澳洲坚果光壳种叶绿体基因组较弱的密码子使用偏好性,且影响其偏好性的密码子第3位碱基偏好使用A或U。

摘要： 以荨麻(Urtica fissa L.)叶绿体基因组为研究对象,筛选出56条CDS序列,通过中性绘图分析、ENC绘图分析和PR 2绘图分析,探究其密码子的使用模式。结果表明,荨麻叶绿体基因组中密码子第3位偏好以A/T碱基结尾,密码子使用模式主要受自然选择的影响,最优密码子分析中确定GCT、CGT等15个最优密码子,且大多数以A和T结尾。本研究结果为提高外源基因在荨麻叶绿体中的表达效率提供了一定的参考。

摘要： 利用Illumina平台对见血封喉的完整叶绿体基因组进行测序。结果表明,见血封喉叶绿体基因组呈环状双链,存在2个反向重复序列(IR),即IRA和IRB,分别由大、小单拷贝区(LSC和SSC)分离;质体总长度为161699 bp,总GC含量为35.85%;该质粒编码162个基因,包括108个蛋白质编码基因(PCG)、46个tRNA基因和8个核糖体RNA基因。本研究为见血封喉的系统进化、物种鉴定、标记开发、核质互作、细胞器基因工程等研究提供数据支撑。

摘要： 目的:解析藏区药用植物独一味的叶绿体全基因组特征及确定其系统发育位置。方法:利用二代测序技术对独一味进行测序,经组装及注释,得到叶绿体全基因组序列;对其基因组特征进行解析,并结合唇形科近缘类群的叶绿体基因组序列,进行系统发育分析。结果:独一味叶绿体全基因组为典型的四分体结构,全长151808 bp,共注释了107个基因。基于贝叶斯法(BI)和最大似然法(ML)构建系统树的拓扑结构基本一致,独一味属与水苏属聚为一支。结论:独一味叶绿体全基因组特征首次得到解析,系统发育研究支持独一味属与水苏属近缘的传统分类处理,为独一味及其相关种的物种鉴定、资源保护及系统进化等研究奠定了基础。

摘要： 为了解暴马丁香的叶绿体基因组的特征,本研究分析该叶绿体基因组结构和基因构成特征,并进行系统演化基因组分析。结果表明:(1)暴马丁香叶绿体基因组的功能基因有132个,其中包括8个rRNA基因,36个tRNA基因和88个蛋白编码基因。(2)在暴马丁香叶绿体基因组的密码子组成中,RSCU值>1的密码子有30个,其中以A/U碱基结尾的有27个;RSCU值<1的密码子有32个,其中以G/C碱基结尾的的密码子偏多,为29个。(3)在暴马丁香的叶绿体基因组中,检测出106个散在重复序列,包括61个正向重复序列和45个回文重复序列;检测到218个SSR位点,为其中211个位点成功设计出PCR引物。(4)通过邻接法(NJ)对暴马丁香及暴马丁香之外的42种木犀科植物的叶绿体基因组构建系统发育树,结果显示:暴马丁香与丁香属植物北京丁香的亲缘关系最近。本研究为系统演化和种质资源的鉴定等研究奠定理论基础,同时为暴马丁香的保护遗传学和资源开发利用等研究提供科学依据。

摘要： 红花变豆菜(Sanicula rubriflora F.Schmidt)是有药用价值的植物,全株干燥后与其他药用同属植物易混淆,种间关系存在争议,通过高通量测序技术对红花变豆菜叶绿体基因组测序,利用生物信息学方法对测序数据进行拼接、注释,首次报道红花变豆菜叶绿体基因组结构及特点,利用叶绿体基因组数据,提供种间分类新证据,并且分析相关类群的进化关系。S.rubriflora叶绿体基因组序列的长度为155721 bp,其中包括一个85981bp的大单拷贝区(large single copy,LSC)和一个17060 bp的小单拷贝区(small single-copy region,SSC),它们被两个26340 bp的反向重复区(inverted repeat sequence,IRs)隔开。红花变豆菜叶绿体基因组GC含量为38.20%,包含129个基因,其中84个蛋白质编码基因,37个tRNA基因和8个rRNA基因。红花变豆菜叶绿体基因组结构具有高度保守性,其中编码基因共有51907个密码子,最多编码5095个亮氨酸,最少编码689个色氨酸,简单重复序列分析共发现32个位点,大多数是单碱基重复的A/T类型。叶绿体基因组聚类结果支持天胡荽亚科(Hydrocotyloideae)是伞形科(Umbelliferae)内比较原始的类群;变豆菜亚科(Saniculoideae)和芹亚科(Apioideae)为姊妹类群,是伞形科较进化的类群;变豆菜属植物是一个相对自然的类群;红花变豆菜与黄花变豆菜(S.flavovirens)为近缘姊妹种,但是两者形态和地理分布差异较大。该研究结果为变豆菜属属下种间鉴定及其种间演化奠定基础。

摘要： 目的：分析贝母属药用植物叶绿体基因组单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点的分布特点、鉴别能力和应用价值,为中药材贝母精准鉴定方法的建立提供技术支撑. 方法：应用多重序列比对、SNP筛选、酶切位点分析等生物信息学分析手段,对贝母属6种药用植物的15条叶绿体基因组序列进行分析. 结果：贝母属叶绿体基因组DNA同源性达98.38％,通过分析共发现SNP位点4058个,其中川贝母类鉴别候选位点71个,瓦布贝母鉴别候选位点个25个,太白贝母鉴别候选位点个120个,浙贝母鉴别候选位点个79个,湖北贝母鉴别候选位点个61个,平贝母鉴别候选位点794个. 结论：叶绿体基因组SNP分子标记因其密度高、鉴别力强和便于分析的特点,具有较大的应用价值.

摘要： 叶绿体是一种与绿色植物光合作用密切相关的细胞器,其中包含有光合作用所需的酶.同时叶绿体是早期生命体演变和进化的能量源头,在生物漫长的进化历史中发挥着非常重要的作用.叶绿体基因组具有非重组性、高度保守性、单性遗传及多拷贝的特点,因此研究者可通过研究叶绿体基因组来分析油菜的亲缘关系及演变进化历程.同时叶绿体基因组具有遗传多样性,研究者也可利用异源细胞质的诸多有益遗传变异有目的地创造出新品系,这在提高油菜生产潜力及改良品质方面意义重大.在国内外大量研究结果的基础上,系统阐述了油菜叶绿体基因组的起源进化,以及在叶绿体基因组上与光合作用等重要经济性状相关的一些功能基因,及其核质基因组间的相互作用,并综述了近些年关于叶绿体基因组的相关研究进展及发展前景.

摘要： 甘蓝型油菜(Brassica napus L.AACC)是我国最重要的油菜栽培种，系由原始白菜(Brassicacampestris L.AA)和甘蓝(Brassica oleracea L.CC)自然杂交后加倍进化而成，鉴于甘蓝型油菜在生产中的重要性，研究其起源与发生过程具有特别重要的意义。叶绿体基因组具有母性遗传、单倍性和高度的保守性等特点，在植物起源进化研究中具有特殊和重要的价值。本文利用特异性SSR标记对96份国内外甘蓝、甘蓝型及白菜型油菜叶绿体基因组多样性进行了分析。

摘要： 利用核基因组及叶绿体基因组简单序列重复(Simple sequence repeat,SSR)DNA标记,对19份中国野橘资源的遗传多样性进行了研究.10对核基因组SSR引物和8对叶绿体基因组SSR引物,共扩增出60个核基因组SSR多态性条带和19个叶绿体基因组多态性条带.在核基因组SSR水平上,二者的PIC值分别为0.6138和0.5091;在叶绿体基因组SSR水平上,二者的PIC值分别为0.4921和0.3769.利用Jaccard距离,通过UPGMA(The unweighted pair group method based on arithmetic averages,非加权对等平均法)方法对所研种质进行了聚类分析.结果表明,在核基因组SSR水平上和叶绿体基因组水平上,野橘群体都能聚成2组.

摘要： 本发明提供一种基因组叠阵组装方法及系统、一种基因组架构组装方法及系统以及一种基因组序列组装方法及系统，属于生物信息技术领域。本发明通过稳健回归技术优化一个全局损失函数来确定测序序列之间的叠落关系，消除假阳性比对的干扰，从而得到更准确的组装叠阵集，避免组装基因组上拷贝数的缺失或者错误拼接；基于回归矩阵计算进行叠阵排列的估计，对异常值的容忍度更高，除非歧义的样本信息数量多于真实样本的数量，不会出现“崩溃”的情形；通过重抽样技术对测序数据进行多次独立地采样、组装、改进、评估，然后整合成最终的组装基因组，可以减少由测序数据中的噪音给组装结果带来的不确定性，降低组装结果对组装参数选择的敏感性。

摘要： 本发明涉及生物基因工程技术领域，具体的说是一种向微拟球藻叶绿体中导入外源DNA的方法及相关的叶绿体基因组序列。基因序列包括SEQID NO:1所示的序列、SEQ ID NO:2所示的序列以及插入两者之间的外源基因。具体方法通过电穿孔法将包括SEQ ID NO:1所示的序列、SEQ ID NO:2所示的序列以及插入两者之间的外源基因的叶绿体转化载体导入微拟球藻细胞。本发明提供了根据七株微拟球藻叶绿体基因组之间的保守基因以及微拟球藻叶绿体和硅藻或褐藻叶绿体基因组的保守基因，可以用于设计构建在微拟球藻中通用的叶绿体遗传改造体系以及多个种属单细胞微藻通用的叶绿体遗传改造体系。

摘要： 本发明公开了香樟叶绿体全基因组PCR扩增引物及其应用，属于生物科学技术领域。本申请设计了26对特异性樟叶绿体全基因组PCR扩增引物，引物核苷酸序列如SEQ ID NO.1‑SEQ ID NO.52所示，将其应用在香樟叶绿体全基因组序列PCR扩增、香樟品种鉴定和樟科叶绿体基因组系统发育研究中，完成了5个香樟不同化学型个体叶绿体基因组的扩增和Sanger测序，并基于贝叶斯法利用19个樟科植物的68个共有叶绿体蛋白编码基因序列构建了系统发育树。本发明引物重复性好，能够特异性的扩增出香樟叶绿体基因组序列，达到快速鉴别的目的，为香樟品种鉴定、亲缘关系分析及遗传进化分析提供了重要的依据。

摘要： 本发明涉及生物基因工程技术领域，具体的说是一种向微拟球藻叶绿体中导入外源DNA的方法及相关的叶绿体基因组序列。基因序列包括SEQID NO:1所示的序列、SEQ ID NO:2所示的序列以及插入两者之间的外源基因。具体方法通过电穿孔法将包括SEQ ID NO:1所示的序列、SEQ ID NO:2所示的序列以及插入两者之间的外源基因的叶绿体转化载体导入微拟球藻细胞。本发明提供了根据七株微拟球藻叶绿体基因组之间的保守基因以及微拟球藻叶绿体和硅藻或褐藻叶绿体基因组的保守基因，可以用于设计构建在微拟球藻中通用的叶绿体遗传改造体系以及多个种属单细胞微藻通用的叶绿体遗传改造体系。

摘要： 本发明涉及一种从转录组数据中快速获取叶绿体基因组的方法，属于生物科学技术领域。为解决现有拼接、组装方法无法快速获取植物叶绿体基因组的问题，本发明提供了一种从转录组数据中快速获取叶绿体基因组的方法，以近源物种叶绿体基因组序列作为叶绿体参考基因组，使用hisat2软件进行比对、筛选；使用bwa软件再次比对、筛选；使用samtools软件进行重排，最后通过bcftools软件进行一致序列的获取，得到待测植物物种的叶绿体基因组序列。本发明不需要分离纯化叶绿体，而以全转录组数据为模板，利用叶绿体的保守特性，无需进行拼接组装，直接比对就可以筛选出完整的叶绿体基因组，简化了流程，提高了效率和实用性。

摘要： 本发明公开了一种利用转录组数据获取岷县龙胆叶绿体基因组序列的方法，通过二代测序技术获得岷县龙胆的转录组测序原始数据，经过过滤以及与已知的龙胆属叶绿体基因组进行比对，筛出叶绿体基因reads，将筛出的reads组装成叠连群，其后将叠连群建成本地比对数据库，与参考序列比对，根据比对结果排序和拼接，每拼接5—6kb，将新组装的序列与其它叶绿体基因组序列进行比对，以检查所拼接的序列，最后根据首尾的重叠区将序列组装成环，再通过PCR和一代测序技术填补其中的间隙，最终获得岷县龙胆的叶绿体基因组序列。本发明有利于了解岷县龙胆叶绿体基因组结构等重要信息，也进一步地开发了转录组数据的价值。

摘要： 本发明提供一组丹参叶绿体基因组多态性基因片段以及利用该多态性基因片段制备的DNA条形码，所述多态性基因片段可用于鉴别丹参种质资源，所述DNA条形码可用于植物种子批次防伪，通过本发明提供的技术方案，可实现为优质丹参品种及其种子的双重防伪，达到品种识别及科学的种子管理的唯一性、可识别性、可追溯性。

摘要： 本发明属于生物信息技术领域，公开了一种叶绿体基因组高变位点及其检测方法与应用，所述叶绿体基因组高变位点由一对引物序列确定，所述引物的核苷酸序列为SEQ ID NO：1和SEQ ID NO：2；所述叶绿体基因组高变位点的检测方法包括：合成引物；提取待分析柑桔类材料的基因组总DNA，PCR扩增获得高变位点序列；将扩增产物进行电泳检测，回收目的DNA片段；将目的DNA片段加尾，获得重组T载体；将重组T载体转化大肠杆菌感受态细胞；蓝白斑筛选，挑取白色单菌落恒温培养，菌液测序。本发明通过对该序列进行基因组扩增、克隆、测序和比对分析，可以较好地判断不同柑桔果树的胞质来源，实现对柑桔类果树的类群区分。

摘要： 本发明首次公开三樟黄贡椒的叶绿体基因组，并将其应用于三樟黄贡椒的系统发育研究，解析三樟黄贡椒在辣椒属中的系统发育地位。本发明利用分子系统学和系统发育基因组学方法，通过三樟黄贡椒叶绿体基因组建立辣椒属物种的系统发育关系，在此基础上，利用三樟黄贡椒叶绿体全基因组作为辣椒属的一个超级DNA条形码，用于鉴别三樟黄贡椒的品种。为辣椒属，特别是三樟黄贡椒种质资源的保护、物种鉴定提供理论基础和技术支撑，对于三樟黄贡椒的育种以及遗传多样性评价、保护与利用具有重要意义。

摘要： 本发明公开了一种九华黄精叶绿体基因组及其在九华黄精鉴别中的应用，九华黄精叶绿体基因组包括九华黄精叶绿体基因组中的4个具有特定功能并具有高度特异性的基因，分别为rpoB、ycf4、ndhF、trnI‑GAU，其核苷酸序列依次为SEQ ID NO.1～4所示。本发明在对黄精属叶绿体全基因组分析基础上，通过组合叶绿体基因组4个高变区序列基因，实现九华黄精快速且准确的鉴别，对于与九华黄精亲缘关系较近的黄精属各物种，也可以使用本发明提供的叶绿体基因组进行快速且准确的鉴别。