热带作物学报

作者：罗佳霖, 窦秋玉, 郭大中, 陈浩文, 罗丽晶, 李佳屹, 范源洪

单位：1.云南农业大学农学与生物技术学院， 云南昆明 650201,2.云南省高原特色农业产业研究院， 云南昆明 650201

关键词：爪哇香茅草,叶绿体基因组,组装,注释,进化树分析

基金：云南省重大科技专项计划项目(2019ZG00903),国家科技资源共享服务平台项目(NTPGRC2024-015)

本研究以爪哇香茅草为试验材料，采用Illumina NovaSeq 6000测序平台对爪哇香茅的DNA序列进行测序。使用GetOrganelle v1.7.7.0软件对测序数据进行组装，构建叶绿体基因组。参照已知的曲序香茅叶绿体基因组，对爪哇香茅草叶绿体基因组进行注释，并进行基因组特征分析和进化树构建。研究结果表明：爪哇香茅叶绿体基因组全长为139 823 bp，其结构为典型的环状四分体，GC含量为38.45%，AT含量为61.55%，包括长度为82 214 bp的1个大单拷贝区（LSC）、长度为21 368 bp的1对反向重复区（IR）和1个14 873 bp的小单拷贝区（SSC）；在爪哇香茅叶绿体基因组中共注释到130个基因（其中包含85个mRNA基因、37个tRNA基因、8个rRNA 基因）；此外，注释到的这些基因中含有16个双拷贝基因，所占比例为12.31%，分别是7个tRNA 基因、4个自我复制基因、4个rRNA基因、2个未知功能蛋白基因、1个NADH脱氢酶亚基基因。在爪哇香茅叶绿体基因组中检测到144个SSR位点，其中单核苷酸重复占绝对优势，以A/T为主；对4个香茅属物种的反向重复序列边界进行比较后发现，曲序香茅、喜马拉雅香茅与爪哇香茅在基因结构和种类上表现出极高的同源性，其中ndhH基因均位于小单拷贝区（SSC），而ndhF基因则均位于SSC与IRb的边界区域，但爪哇香茅在LSC区比曲序香茅（Cymbopogon flexuosus）和喜马拉雅香茅（Cymbopogon pospischilii）多出一个rps3基因；进化树分析表明，爪哇香茅草与喜马拉雅香茅、柠檬草（Cymbopogon citratus MK593547.1）亲缘关系最近。本研究完成了爪哇香茅完整叶绿体基因组组装及注释，解析了爪哇香茅叶绿体基因组特征，初步探明爪哇香茅在香茅属内的系统发育关系地位，为香茅属植物系统发育、遗传多样性和基因组研究，以及重要功能基因的挖掘利用奠定良好基础。

来源：2025年第10期

《热带作物学报》期刊编辑部

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