沈海斌¹ , 卢盼玲¹ , 吴珏² , 刘军林³ , 魏仕伟 ⁴ , 张兆辉⁵

1 上海市农业科学院园艺研究所, 上海市设施园艺技术重点实验室, 上海, 201403; 2 上海市奉贤区蔬菜技术推广站, 上海, 201499; 3 威宁县农 业农村局, 贵州, 553100; 4 上海农业生物基因中心, 上海, 201106; 5 上海市农业科学院庄行综合试验站, 上海, 201415
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《分子植物育种》印刷版, 2022 年, 第 20卷, 第 7 篇   
收稿日期: 2021年11月08日    接受日期: 2021年11月23日    发表日期: 2022年06月28日

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芝麻菜作为重要的油料作物和食用蔬菜，在中国种类繁多，分布广泛。叶绿体基因组因具有多拷贝，结构保守等优点，常被用于比较基因组学、植物遗传资源研究和系统进化等。本研究利用高通量测序技术对不同品种芝麻菜(Eruca sativa)的叶绿体全基因组进行测序，分析了芝麻菜叶绿体基因组结构特征及系统进化关系。为芝麻菜的分类、分子标记开发和遗传资源研究提供一定理论基础。芝麻菜品种 ZY 和 LY 的全基因组大小分别为 153 628 和 153 488 bp，均具有高等植物叶绿体基因组四分体结构，包括大单拷贝区(LSC; 83 325, 83 313 bp)、小单拷贝区(SSC; 17 789, 17 783 bp)和一对反向重复区(IRa/b; 26 257, 26 196 bp)。两者分别注释到 112 和 113 个单拷贝基因，其中 ZY 注释到 78 个 mRAN 基因和 1 个假基因，LY 注释到79 个 mRNA 基因，两者均注释到 4 个 rRNA 基因和 30 个 tRNA 基因。重复序列结果分析表明，ZY 和 LY叶绿体基因组中分别检测到 55 条和 42 条长重复序列；ZY 和 LY 中均发现 304 个 SSR 位点，最多的是 A/T核苷酸重复。比较基因组学分析结果表明，芝麻菜属和芸薹属植物叶绿体基因组高度保守，序列的种间变异高于种内，非编码区变异高于编码区。此外，种间和种内均筛选出 2 条核酸多样性较高的基因，分别为matK、rsp16、rpl32 和 rsp16。系统发育结果表明，本研究测得的 2 个芝麻菜品种和已发表的芝麻菜品种聚为一支(支持率为 100%)，芝麻菜与芸薹属植物欧洲油菜(Brassica napus)、甘蓝(Brassica oleracea)、芥菜(Brassica juncea)、芜菁(Brassica rapa)和萝卜(Raphanus sativus)亲缘关系更近。

芝麻菜(Eruca sativa)；叶绿体基因组；高通量测序；系统发育分析