Thinopyrum elongatum（禾本科）线粒体基因组的完整组装及其结构特征分析

本研究首次完整测序并注释了薄叶碱茅线粒体基因组，揭示其遗传多样性和系统发育关系。基因组长度为390,404 bp，GC含量44.38%，包含33个PCGs、8个rRNA、21个tRNA及2个假基因。密码子偏好分析显示Leu、Ser、Arg使用频率较高，Trp和Met较低。鉴定到304个RNA编辑位点，其中nad2和ccmFn编辑频率最高。系统发育分析表明，薄叶碱茅与 obtusiflorum 关系最近，支持35种植物的系统发育树构建。该成果为后续基因组深度解析及分子育种策略提供重要数据支撑。

　　

摘要

主要结论

据我们所知，本研究首次分析了Thinopyrum elongatum的线粒体基因组特征，包括线粒体基因组中重复序列的鉴定、RNA位点编辑、KaKs和Pi现象以及系统发育分析。

摘要

Thinopyrum elongatum是一种多年生牧草和生态草本植物，在中国被广泛用于改良粮食作物和修复盐碱土。它具有耐旱、耐涝、抗盐碱以及高产且品质优良的特性。在本研究中，我们对T. elongatum的完整线粒体基因组进行了测序、注释和组装，以了解其遗传多样性和系统发育关系。T. elongatum的线粒体基因组长度为390,404 bp，GC含量为44.38%。该线粒体基因组包含33个蛋白质编码基因（PCGs）、8个核糖体RNA基因、21个转运RNA基因和2个假基因。密码子使用偏好分析显示，T. elongatum优先使用亮氨酸（Leu），其次是丝氨酸（Ser）和精氨酸（Arg），而色氨酸（Trp）和甲硫氨酸（Met）的使用频率最低。在分析的30个线粒体基因组蛋白质编码基因中，共鉴定出304个RNA编辑位点；其中：nad2和ccmFn基因的编辑频率最高，分别有29次和24次编辑，证实了C到T的RNA编辑现象。系统发育分析表明，T. elongatum与T. obtusiflorum是Thinopyrum属中亲缘关系最密切的物种，这一结论得到了由35种植物构建的系统发育树的支持。此外，来自细胞器的基因组信息可以为植物系统发育提供新的见解。本研究的结果为后续对T. elongatum基因组的深入分析提供了宝贵的数据支持，同时也为探索Thinopyrum属的遗传变异机制、进化历史和分子育种策略提供了重要参考。