中国丹霞与喀斯特地区濒危梧桐属植物线粒体基因组比较分析：梧桐与广西梧桐的进化特征与系统发育研究

《Planta》：Comparative analysis of the complete mitochondrial genomes of Firmiana danxiaensis and F. kwangsiensis (Malvaceae), two endangered Firmiana species in China

为解决濒危梧桐属植物线粒体基因组（mitogenome）数据缺失问题，研究人员采用Illumina和Nanopore测序技术首次解析了梧桐（F. danxiaensis）和广西梧桐（F. kwangsiensis）的mitogenome。研究发现两者基因组结构差异显著（梧桐为938,890 bp多分支结构，广西梧桐为736,334 bp单环结构），揭示了保守的密码子使用模式和强烈的纯化选择压力。该研究为梧桐属进化分析和锦葵科（Malvaceae）比较基因组学提供了重要基础。

　　在生命科学领域掀起一场"基因组探险"，科学家们首次揭开了两种中国特有濒危植物——丹霞地貌分布的梧桐（Firmiana danxiaensis）和喀斯特地貌生长的广西梧桐（F. kwangsiensis）的线粒体基因组（mitogenome）神秘面纱。通过Illumina短读长和Nanopore长读长测序技术的"双剑合璧"，研究团队发现这两个"基因组宇宙"展现截然不同的架构：梧桐的mitogenome如同九颗行星组成的星系（总长938,890 bp），而广西梧桐则保持经典的单环结构（736,334 bp）。深入分析显示，梧桐这个"基因组建筑师"更擅长设计重复元件，其tRNA基因、简单序列重复（SSRs）和散在重复序列数量均远超近亲。有趣的是，两者线粒体与叶绿体基因组间存在"基因交流"现象（同源序列占比0.37%-0.49%），而Ka/Ks比值分析则揭示大多数蛋白编码基因（PCGs）如同被"进化锁"固定，经历着强烈的纯化选择。当科学家将29个物种的mitogenome数据绘制成"进化地图"时，梧桐与广西梧桐以高支持度形成"姐妹同盟"，而锦葵科家族内部则上演着基因组重排的"进化华尔兹"。这项研究不仅填补了梧桐属mitogenome研究的空白，更为理解植物线粒体"基因组变形记"提供了精彩案例。