Prinsepia Uniflora（蔷薇科）的完整线粒体基因组：从头组装、特征分析及系统发育研究

《BMC Genomics》：The complete mitochondrial genome of Prinsepia Uniflora (Rosaceae): De novo assembly, characterization, and phylogenetic analysis

线粒体基因组首组装及进化分析揭示Prinsepia uniflora存在大量短重复序列和A/T偏好性密码子使用，并发现20个叶绿体基因向线粒体转移的片段，系统发育分析确认其与Prunus padus和Prunus cerasus的亲缘关系。

　　

摘要

背景

Prinsepia uniflora是一种具有相当重要药用和生态价值的灌木。尽管该物种的染色体级核基因组已经完成组装，但其线粒体（mt）基因组尚未得到研究，这极大地限制了对该物种进行更全面的基因组和进化研究。

结果

利用PacBio HiFi测序技术，我们组装了P. uniflora的环状线粒体基因组，其长度为328,095 bp，包含35个蛋白质编码基因（PCGs）、18个tRNA基因和3个rRNA基因。进一步分析了该线粒体基因组，包括密码子使用情况、重复序列和选择压力的研究。结果发现存在大量短重复序列，并且A/T结尾的密码子被优先使用。在蛋白质编码基因中观察到的密码子使用偏倚似乎受到自然选择和人工选择的影响。此外，还鉴定出20个从叶绿体基因组转移到线粒体基因组的大片段。通过对蔷薇科（Rosaceae）物种的线粒体基因组进行共线性分析，发现P. uniflora与Prunus padus和Prunus cerasus之间存在密切关系。利用最大似然（ML）和贝叶斯推断方法进行的系统发育分析进一步明确了P. uniflora的进化位置。

结论

本研究首次完成了Prinsepia属的线粒体基因组组装，为未来对该属的分子研究提供了宝贵的基因组资源。我们的研究为了解其与蔷薇科的进化关系提供了关键见解。