白花除虫菊叶绿体基因组特征及系统发育研究

摘要

白花除虫菊(Tanacetum cinerariifolium)是全球唯一集约化种植的杀虫园艺作物，从其头状花序提取的天然除虫菊酯广泛应用于有机农业和家居害虫防控，具有极高的商业价值。本研究通过Illumina HiSeq 2500测序平台对白花除虫菊叶绿体基因组进行了测序，并对其结构特征及系统进化关系进行了分析。结果表明，白花除虫菊叶绿体基因组为典型的四分体结构，基因组大小为150 171 bp,包括84个蛋白质编码基因、 37个转运RNA基因和8个核糖体RNA基因；密码子偏好性分析发现其叶绿体基因组中密码子末端偏好以A和U结尾，其中亮氨酸的密码子是最常用的，其使用UUA密码子的频率最高，RSCU值为1.88。在其叶绿体基因组中鉴定到简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)位点共41个，包含37个单核苷酸重复序列、 4个复合型核苷酸重复序列；基于菊科(Asteraceae)39个叶绿体基因组序列构建的系统发育树表明，其叶绿体基因组高度保守，除近缘红花除虫菊(T.coccineum)外，除虫菊类与同为菊科的植物蒿子杆(Ismelia carinata)亲缘较近。本研究结果能为白花除虫菊分子标记的开发、遗传多样性，以及为进一步研究菊蒿属(Tanacetum)植物的保护生物学和种群遗传学奠定基础。

关键词

除虫菊酯 / 叶绿体基因组 / 基因组比较分析 / 系统发育分析 / 白花除虫菊