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環北極地區的異源多倍體食蟲植物Drosera anglica亞基因組的起源
《American Journal of Botany》:Origin of subgenomes in the circumboreal, allopolyploid, carnivorous plant Drosera anglica
【字體: 大 中 小 】 時間:2026年03月03日 來源:American Journal of Botany 2.7
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異源多倍體捕蠅草D.anglica起源于D線性is和D.rotundifolia的雜交,通過轉錄組和基因組數據分析揭示了其親本關系及染色體配對異常現象。
盡管經過100多年的形態學、細胞學以及最近的分子學研究,廣為分布的異源多倍體植物Drosera anglica(屬于食蟲茅膏菜屬)的親緣關系仍然不確定。
我們利用12種Drosera屬植物的轉錄組數據和基因組數據(包括4個D. anglica種群以及一個有時被誤認為是獨立物種D. intermedia的種群),在HybPiper中組裝了基因序列,并在HybPhaser中對這些序列進行了相位分析。我們通過系統發育分析和成對遺傳距離方法來推斷物種間的關系,同時利用雜合度和流式細胞術測量來確定其倍性。此外,我們還通過分析新的和之前已發表的rbcL基因序列來豐富研究內容。
D. anglica的相位化亞基因組序列與D. rotundifolia(99.60–99.80%)和D. linearis(99.79–99.95%)高度相似,盡管在北美、歐洲和夏威夷進行了采樣,但沒有發現其具有多重起源的證據。另外,來自愛達荷州的被認為是獨立物種的D. intermedia實際上屬于D. anglica。D. anglica的核糖體區域S序列和rbcL基因序列與D. linearis幾乎完全相同,盡管它們的染色體在減數分裂過程中會發生錯配,這與基于Sanger測序的初步結論相反。Drosera anglica在葉片形狀和微生境特征上介于其親本譜系之間;然而,在整個Drosera屬中,葉片形狀和生物地理分布都無法作為系統發育關系的可靠指標。
Drosera anglica是由D. linearis譜系(作為葉綠體和主要核糖體基因的供體)與D. rotundifolia譜系通過異源多倍化產生的。我們的研究強調了樣本采集的重要性,并展示了分析異源多倍體關系的方法示例。
新生成的樣本的原始轉錄組和基因組數據可通過NCBI的SRA PRJNA1198097獲取。用于分析的代碼、組裝的序列、多序列比對結果以及系統發育樹均可通過Dryad平臺獲取(https://doi.org/10.5061/dryad.7m0cfxq5j)。
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