天南星科植物叶绿体基因组结构特征及系统发育分析：以天南星等20个物种为例

目的：天南星科植物资源丰富、分布广泛。研究天南星科植物叶绿体基因组特征，为天南星科的系统发育及进化研究提供依据。方法：本研究以GenBank数据库中获得的20条该科植物叶绿体全基因组序列为基础数据，利用REPuter、MISA、mVISTA和MAFFT等软件分析其重复序列、基因组差异、IR边界和系统发育等特征。结果：天南星科植物叶绿体基因组长度介于158 521～175 906 bp之间，共编码129～139个基因。在20个该科物种中，均检测出50条重复序列，正向重复和反向重复为主要类型，并鉴定出253～482个SSR位点，单核苷酸和二核苷酸重复居多。序列全局比对表明其非编码区的差异较大，并发现accD、ycf2和ycf1三个高度可变区。共线性分析可知，基因组序列同源性较高，只有一个物种发现重排或倒位现象。IR边界分析表明天南星科植物有一定保守性。所筛选的SSR位点和高度可变区可用于遗传多样性分析、物种鉴定和DNA条形码等。结论：本研究明确了天南星科物种的系统发育关系，为天南星科物种进化和遗传多样性研究提供了一定的科学依据。