鹅耳枥属树种叶绿体基因组结构及变异分析

赵儒楠,褚晓洁,刘 维,何倩倩,祝遵凌，3*

(1.南京林业大学风景园林学院，南方现代林业协同创新中心,江苏 南京 210037；2.浙江师范大学化学与生命科学学院,浙江 金华 321004；3.南京林业大学艺术设计学院，江苏 南京 210037)

叶绿体(chloroplast)是绿色植物进行光合作用的细胞器，具有可自主遗传的基因组，即叶绿体基因组(chloroplast genome)[1]。绝大多数植物的叶绿体基因组是1个双链环状DNA，具有1个长单拷贝区(LSC)、1个短单拷贝区(SSC)以及2个反向重复区(IRa和IRb)4个区域[2]。绝大多数高等植物叶绿体基因组的结构特征与基因组成相对保守[3-4]，但因树种间的杂交、树种进化以及基因渐渗等原因导致不同树种的叶绿体基因组结构会发生不同程度的变异。叶绿体基因组具有单亲遗传的特性，研究表明裸子植物的叶绿体基因组是父系遗传，而大多数被子植物叶绿体基因组为母系遗传，还有一小部分被子植物叶绿体基因组为双亲遗传或父系遗传[5-6]。叶绿体基因组包含着大量的DNA信息，其中很多基因是重要的DNA条形码，因此叶绿体基因被广泛用于树种分类、系统发育、树种起源以及避难所等研究中。

鹅耳枥属(Carpinus)是桦木科(Betulaceae)植物中进化最大的类群之一[7]，目前全属包含约50种，我国约有33种，其中有27种为我国特有种[8-9]，这些树种中还有一些是濒危的树种，例如普陀鹅耳枥(C.putoensis)。目前仅有一小部分鹅耳枥属树种的叶绿体基因组被测序、组装。如普陀鹅耳枥[11]、天台鹅耳枥(C.tientaiensis)[12]、太鲁阁鹅耳枥(C.hebestroma)[13]、宝华鹅耳枥(C.oblongifolia)[14]以及疏花鹅耳枥(C.laxiflora)[15]等少数几个树种，其他鹅耳枥属树种的叶绿体基因组特征以及鹅耳枥属树种叶绿体基因组的种间变异情况，尚缺乏充分研究。……