環藝所在薑亞科的分子進化研究方麵取得新進展
近日,環藝所特色花卉研究室在薑亞科的分子進化研究方麵取得新進展,並在期刊《BMC Plant Biology》(JCR二區,IF4.215 )在線發表了Molecular evolution of chloroplast genomes in subfamily Zingiberoideae (Zingiberaceae)的研究論文。環藝所李冬梅副研究員為第一作者,環藝所朱根發研究員為通訊作者。
論文鏈接(https://doi.org/10.1186/s12870-021-03315-9)。
薑科植物(Zingiberaceae)有1200多種,分布53個屬,遍布熱帶和亞熱帶地區,物種多樣性集中在南亞和東南亞。薑亞科(Zingiberoideae)中的4個屬都有50種以上的植物,包括舞花薑屬(Globba,100種), 薑花屬(Hedychium,> 80種),山奈屬(Kaempferia,50種)和薑屬(Zingiber,150種)。盡管薑亞科的這些物種在農業、醫藥和園藝方麵具有重要意義,但它們的基因組資源和合適的分子標記目前很少。在過去20年裏,薑亞科中的舞花薑屬、薑花屬、山柰屬和薑屬四個屬之間的係統發育關係模糊。在本研究中,基於葉綠體基因組來源的單核苷酸多態性數據的係統發育樹有力地證明了舞花薑屬,薑花屬,薑黃屬I+山奈類(包括薑黃屬II、山柰屬和薑屬)在薑亞科中顯示出高分辨率的嵌套進化關係。基於分子係統發育結果,建議舞花薑被轉移到薑族。同時,對18個薑亞科植物的葉綠體基因組的比較基因組學分析產生了12個高度可變區,這些變異區可用作係統發育分析和物種鑒定的潛在分子標記來源。此外,在氨基酸位點水平上,14個基因正選擇,可能在薑亞科物種進化和適應不同環境中發揮重要作用。這些結果增加了薑亞科可用的基因組資源,對今後的進化和係統發育研究將是有用的。
本研究得到廣東省基礎與應用基礎基金項目(No. 2021A1515010893),創意農業研究團隊項目(No. 202128TD),廣東省重點領域研發項目(No. 2020B02022007)和市院合作項目(2019)等資助。