Характеристика полного генома хлоропластов Pedicularis flava (Orobanchaceae)

УДК 582.952.6+575.113

Ключевые слова: геном, пластом, флора Монголии, целый геном, Pedicularis

Аннотация

Pedicularis flava Pall. – многолетнее травянистое растение, распространённое в Китае (Внутренняя Монголия), Монголии и России (Забайкальский край (г. Чита), Республика Тыва). В Монголии этот вид довольно широко распространён в нескольких фитогеографических регионах. В этом исследовании мы впервые собрали и аннотировали полный пластидный геном P. flava с помощью высокопроникающего секвенирования. Кольцевой геном P. flava был идентифицирован как двухцепочечная кольцевая молекула ДНК длиной 149 087 пар с содержанием GC 38,4 %. Геном состоит из однокопийного большого фрагмента (LSC) генома (83 576 п. н.), однокопийного малого фрагмента (SSC) генома (14 169 п. н.), разделённых двумя инвертированными повторами (IRs) по 25 671 п. н. каждый. Пластом кодирует 113 уникальных генов, что сходно с другими видами Pedicularis. Он включает 4 гена рРНК, 30 генов тРНК и 79 белок-кодирующих генов, среди которых 4 рРНК, 7 тРНК и 7 белок-кодирующих генов были продублированы в IR-регионах. Филогенетический анализ показал, что виды Pedicularis образовали монофилетическую кладу, а P. flava сгруппировался с P. resupinata.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Литература

Antil S., Abraham J. S., Sripoorna S., Maurya S., Dagar J., Makhija S., Bhagat P., Gupta R., Sood U., Lal R., Toteja R. 2023. DNA barcoding, an effective tool for species identification: a review. Mol. Biol. Rep. 50(1): 761–775. https://doi.org/10.1007/s11033-022-08015-7
Baasanmunkh S., Urgamal M., Oyuntsetseg B., Sukhorukov A. P., Tsegmed Z., Son D. C., et al. 2022. Flora of Mongolia: annotated checklist of native vascular plants. PhytoKeys 192: 63–169. https://doi.org/10.3897/phytokeys.192.79702
Beier S., Thiel T., Münch T., Scholz U., Mascher M. 2017. MISA-web: a web server for microsatellite prediction. Bioinformatics 33(16): 2583–2585. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btx198
Bolger A. M., Lohse M., Usadel B. 2014. Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data. Bioinformatics 30(15): 2114–2120. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btu170
Cho W. B., Choi B. H., Kim J. H., Lee D. H., Lee J. H. 2018. Complete plastome sequencing reveals an extremely diminished SSC region in hemiparasitic Pedicularis ishidoyana (Orobanchaceae). Ann. Bot. Fenn. 55: 171–183. https://doi.org/10.5735/085.055.0122
Dierckxsens N., Mardulyn P., Smits G. 2016. NOVOPlasty: de novo assembly of organelle genomes from whole genome data. Nucl. Acids Res. 45(4): gkw955. https://doi.org/10.1093/nar/gkw955
Doyle J. J., Doyle J. L. 1987. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemical Bull. 19: 11–15.
Gao L. Z., Liu Y. L., Zhang D., Li W., Gao J., Liu Y., Li K., Shi C., Zhao Y., Zhao Y. J., Jiao J. Y. 2019. Evolution of Oryza chloroplast genomes promoted adaptation to diverse ecological habitats. Commun. Biol. 2(1): 278. https://doi.org/10.1038/s42003 019 0531 2
Jiang Y., Li H., Wu M., Zhang X., Baasanmukh S., Li H., Sun H., Chen S. 2025. Comparative chloroplast genomes of Incarvillea species (Bignoniaceae) unveiled genomic diversity and shed light on phylogenetic relationships. BMC Plant Biol. 25: 399. https://doi.org/10.1186/s12870-025-06380-6
Katoh K. 2002. MAFFT: a novel method for rapid multiple sequence alignment based on fast Fourier transform. Nucleic Acids Res. 30(14): 3059–3066. https://doi.org/10.1093/nar/gkf436
Kosachev P. A. 2010. Synopsis of the families Scrophulariaceae Juss. and Pediculariaceae Juss. of Altai mountain country. Turczaninowia 13, 1: 19–102.
Kusnetsov V. V. 2018. Chloroplasts: Structure and expression of the plastid genome. Rus. J. Plant Physiol. 65: 465–476. https://doi.org/10.1134/S1021443718030044
Li X., Yang J.-B., Wang H., Song Y., Corlett R. T., Yao X., Li D.-Z., Yu W.-B. 2021. Plastid NDH pseudogenization and gene loss in a recently derived lineage from the largest hemiparasitic plant genus Pedicularis (Orobanchaceae). Plant Cell Physiol. 62(6): 971–984. https://doi.org/10.1093/pcp/pcab074
Liu M.-L., Yu W.-B., Wang H. 2013. Rapid identification of plant species and iFlora: Application of DNA barcoding in a large temperate genus Pedicularis (Orobanchaceae). Plant Divers. 35(6): 707–714. https://doi.org/10.7677/ynzwyj201313168
Liu S., Ni Y., Li J., Zhang X., Yang H., Chen H., Liu C. 2023. CPGView: A package for visualizing detailed chloroplast genome structures. Mol. Ecol. Res. 23(3): 694–704. https://doi.org/10.1111/1755-0998.13729
Nyamgerel N., Baasanmunkh S., Oyuntsetseg B., Bayarmaa G.-A., Erst A., Park I., Choi H. J. 2023. Insight into chloroplast genome structural variation of the Mongolian endemic species Adonis mongolica (Ranunculaceae) in the Adonideae tribe. Sci. Rep. 13: 1–12. https://doi.org/10.1038/s41598-023-49381-x
Oyuntsetseg D., Nyamgerel N., Baasanmunkh S., Oyuntsetseg B., Urgamal M., Yoon J. W., Bayarmaa G.-A., Choi H. J. 2024. The complete chloroplast genome and phylogenetic results support the species position of Swertia banzragczii and Swertia marginata (Gentianaceae) in Mongolia. Bot. Stud. 65: 11. https://doi.org/10.1186/s40529-024-00417-z
POWO [2024]. Plants of the World Online. Kew: Facilitated by the Royal Botanic Gardens. URL: http://www.plantsoftheworldonline.org (Accessed 16 November 2024).
Provan J., Powell W., Hollingsworth P. M. 2001. Chloroplast microsatellites: New tools for studies in plant ecology and evolution. Trends Ecol. Evol. 16(3): 142–147. https://doi.org/10.1016/S0169-5347(00)02097-8
Rambaut A. 2012. FigTree v1. 4. Molecular evolution, phylogenetics and epidemiology. Edinburgh: University of Edinburgh, Institute of Evolutionary Biology.
Stamatakis A. 2014. RAxML version 8: a tool for phylogenetic analysis and post-analysis of large phylogenies. Bioinformatics 30(9): 1312–1313. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btu033
Tamura K., Stecher G., Kumar S. 2021. MEGA11: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 11. Mol. Biol. Evol. 38(7): 3022–3027. https://doi.org/10.1093/molbev/msab120
Tillich M., Lehwark P., Pellizzer T., Ulbricht-Jones E. S., Fischer A., Bock R., Greiner S. 2017. GeSeq – versatile and accurate annotation of organelle genomes. Nucl. Acids Res. 45(W1): W6–W11. https://doi.org/10.1093/nar/gkx391
Tkach N., Ree R. H., Kuss P., Röser M., Hoffmann M. H. 2014. High mountain origin, phylogenetics, evolution, and niche conservatism of arctic lineages in the hemiparasitic genus Pedicularis (Orobanchaceae). Mol. Phylogenetics Evol. 76: 75–92. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2014.03.004
Wang M., Zhang S., Zhang L. 2024. The complete chloroplast genome sequences of three Pedicularis species (Orobanchaceae). Genet. Mol. Biol. 47(3): e20240010. https://doi.org/10.1590/1678-4685-GMB-2024-0010
Wang T., Li X., Tang C., Cao Z., He H., Ma X., Li Y., De K. 2024. Complete chloroplast genomes and phylogenetic relationships of Pedicularis chinensis and Pedicularis kansuensis. Sci. Rep. 14: 14357. https://doi.org/10.1038/s41598-024-63815-0
Wu C., Fang D., Wei J., Wang X., Chen X. 2019. The complete chloroplast genome of Pedicularis alaschanica (Orobanchaceae). Mitochondrial DNA 4(2): 2197–2198. https://doi.org/10.1080/23802359.2019.1623723
Yu W.-B., Huang P.-H., Ree R. H., Liu M.-L., Li D.-Z., Wang H. 2011. DNA barcoding of Pedicularis L. (Orobanchaceae): Evaluating four universal barcode loci in a large and hemiparasitic genus. J. Syst. Evol. 49(5): 425–437. https://doi.org/10.1111/j.1759-6831.2011.00154.x
Zhang R., Wang J., Han K., Ting R., Shuyun Z., Edward B., Zhan-Lin L. 2017. Complete chloroplast genome sequence of Pedicularis cheilanthifolia, an alpine plant in China. Conserv. Genet. Resour. 9: 619–621. https://doi.org/10.1007/s12686-017-0740-2
Zhang Q., Lu Z., Guo M., Kang J., Li J., He X., Wu J., Liu R., Dang J., Li Z. 2024. Responses of three Pedicularis species to geological and climatic changes in the Qinling Mountains and adjacent areas in East Asia. Plants 13: 765. https://doi.org/10.3390/plants13060765
Опубликован
2025-06-30
Как цитировать
Баасанмунх Ш., Нямгэрэл Н., Мунхтулга Д., Оюунцэцэг Б., Баярмаа Г.-А., Кубентаев С. А., Цэгмэд З., Чхве Х. Ч. Характеристика полного генома хлоропластов Pedicularis flava (Orobanchaceae) // Turczaninowia, 2025. Т. 28, № 2. С. 112-120 DOI: 10.14258/turczaninowia.28.2.11. URL: https://turczaninowia.asu.ru/article/view/17514.
Раздел
Научные статьи

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)