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恭喜天昊客户中国栎类植物质体基因组研究见刊《Genomics》

 


原创 上海天昊生物 
 

近期,在《Genomics》上正式发表了由西北大学、包头师范学院、西安交通大学和陕西师范大学合作的最新学术成果,本研究首次基于54个完整的质体基因组测序数据,深入研究了中国栎类植物的系统发育关系,构建出一个节点支持度很高的系统发育树,为中国栎类系统分类提供了新的视角。在本项研究中,天昊生物有幸承担了质体基因组低覆盖度全基因组测序工作,下面让我们简单看下这篇文章。

 

 

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英文题目:Phylogenetic relationships in Chinese oaks (Fagaceae, Quercus): Evidence from plastid genome using low-coverage whole genome sequencing

中文题目:中国栎类(壳斗科,栎属)的系统发育关系:利用低覆盖度全基因组测序的质体基因组证据

期刊名:Genomics

发表时间:2021年5月

影响因子:6.209

 

栎属植物作为一个物种丰富、分布广泛、寿命长,特别是伴随着广泛的杂交和渐渗的谱系树木,具有重要的经济和生态价值,在进化研究中也备受关注。
 
随着研究的深入,人们已经发现栎属的系统发育估计是有问题的和具有挑战性的:基于质体和低拷贝核基因标记的系统发育存在相互冲突,并且分辨率(特别是树基部附近的关系)较低。这可能在很大程度上与系统发育信号不足有关。因此,有必要通过基因组数据来提供更多的系统发育信号,进而更加准确评估栎属的系统发育。植物系统发育中最广泛使用的基因组数据是质体基因组,这是因为质体基因组具有明显的优势,例如适中的基因组大小、一般保守的结构和简单的进化模式。即使在困难的系统发育中,质体数据的大部分应用已经呈现出了完全解析和强支持的关系。
 
在这项研究中,作者整合了总共54个完整的质体基因组测序结果,代表了以前公认的中国栎属所有四个节(section),在多个数据集的基础上估计了中国栎属的系统发育,探讨了这些栎属的进化史。
 
本研究利用低覆盖度全基因组测序,首次报道了36种栎属植物完整质体基因组,并对质体基因组大小、GC含量及基因差异等进行了分析,利用滑窗分析检测到7个具有较高核苷酸多样性的区域(图1)。


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151个完整栎属质体基因组的滑窗分析。

 
之后利用完整的质体序列、蛋白质编码外显子和密码子位置不同的数据集,通过最大似然(ML)和贝叶斯推理(BI)方法构建了6个进化树。根据不同的方法获得的拓扑几乎一致。中国栎属之间的系统发育关系较好得以构建,并在大多数节点得到了很强的支持度(2)


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2、基于质体基因组蛋白质编码外显子的最大似然(ML)和贝叶斯推理(BI)构建的中国栎属系统发育树。
 
最后,根据大于150的有效样本量来估计了中国栎属的分歧时间。其中值得一提的是,台湾种与中国大陆种的分歧时间大约在16.03Ma(图3)。


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3、基于蛋白质编码外显子和两个化石校准点(红色五星)的栎属分歧时间分析。
 
该论文西北大学杨颜慈博士为第一作者,赵贵仿教授为通讯作者,研究得到了国家自然科学基金的资助。
 

 

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