2. 吉首大学生命科学学院, 湖南吉首 416000
2. College of Life Sciences, Jishou University, Jishou, Hunan, 416000, China
卷柏科Selaginellaceae起源于4亿年前的古生代[1]，现存卷柏属Selaginella 1属，约750种，世界广布，是维管束植物基部分支石松类植物中最大的类群[2]。卷柏科植物多为匍匐或直立的中小型草本植物，少数为莲座状植物，如亚洲分布的卷柏Selaginella tamariscina(俗称九死还魂草)和垫状卷柏S.pulvinata均为莲座状复苏植物[3]。这类植物在叶片干旱时失水，植株卷缩成拳状，叶片吸水后植株则重新展开，是研究植物对旱生环境适应的极好材料。
越南卷柏S.pseudotamariscina是近期发表的一个莲座状复苏卷柏新种，因其和卷柏形态相似，其之前的标本均被鉴定为卷柏。二者的相似特征除了都具有莲座复苏的特点，还包括根茎缠绕成树状主干[4]；而它们的主要差异则体现在中叶和孢子叶的形态上。越南卷柏的分子研究较为有限，目前仅有张梦华等[4]和Yang等[5]基于单个叶绿体基因rbcL序列构建了越南卷柏和其相关类群的亲缘关系，虽然结果显示其和卷柏的亲缘关系相对较远，但存在系统发生分辨率不足的问题。在近年开展的卷柏复合群整合分类研究中，卷柏复合群内部的相关物种和旱生卷柏S.stauntoniana均完成了叶绿体基因组测序[6]，为利用叶绿体基因组序列重建越南卷柏与其近缘种的系统进化关系提供了重要保证。
叶绿体基因组在植物系统发生和群体遗传方面有着巨大的应用价值[7-11]。本研究拟通过测序组装获得越南卷柏完整的叶绿体基因组，并对越南卷柏叶绿体基因组结构、基因构成及基本信息进行分析，以丰富卷柏科莲座状复苏植物的叶绿体基因组遗传资源；通过与近缘种叶绿体基因组开展比较分析，鉴定结构变异和核苷酸多态性高变区域，为越南卷柏的分子鉴定提供理论基础；利用叶绿体基因组序列构建系统发生树，明确越南卷柏的系统进化位置。
1 材料与方法 1.1 越南卷柏植物材料及其他卷柏叶绿体基因组序列获取越南卷柏植物材料来自越南卷柏模式标本，于2018年9月采集于越南南部，采集号为Wade 5314。卷柏属其他物种的叶绿体基因组序列则从GenBank上获取，其中包括越南卷柏的近缘种S.imbricata、卷柏、东方卷柏S.orientalichinensis、花岗岩卷柏S.graniticola、旱生卷柏、高寒卷柏S.algida、垫状卷柏等7个物种。另外，还包括1个外类群物种江南卷柏S.moellendorffii。
1.2 越南卷柏叶绿体基因组测序、组装与注释利用DNA提取试剂盒[DP305，天根生化科技(北京)有限公司]对硅胶干燥的叶片进行DNA提取。样品DNA经琼脂糖凝胶检测和浓度检测合格后，先用机械打断的方法(超声波)进行片段化，经纯化、末端修复、3′端加A、连接测序接头，再用琼脂糖凝胶电泳进行片段大小选择，经PCR扩增形成测序文库，将质检合格的文库进行测序。测序平台为Illumina Novaseq 6000，插入片段350 bp，PE150(双端150 bp长度)测序。
使用GetOrganelle v1.5.2a软件[12]对叶绿体基因组进行批量组装，以卷柏叶绿体基因组(NC_041646)为参考序列。参考基因组的注释首先使用在线工具GeSeq[13]，随后利用Geneious Prime v.11.1.4软件[14]，以卷柏叶绿体基因组(NC_041646)为参考序列，相似度阈值设置为70%, 对越南卷柏叶绿体基因组进行注释，并整合GeSeq网站的注释结果。注释完成后在Geneious Prime v.11.1.4软件中对叶绿体基因组各个区域的长度、GC含量、基因数量和种类进行统计。使用OGDRAW在线工具将注释完成的越南卷柏叶绿体基因组可视化[15]。
1.3 叶绿体基因组分析 1.3.1 RNA编辑位点预测通过在线工具PREPACT v3.12.0对叶绿体基因组序列进行RNA编辑位点预测[16]，预测时使用Blast X mode，选择翠云草S.uncinata作为参考序列[17]。
1.3.2 叶绿体基因组重复序列分析使用CPGAVAS2在线工具[18]对叶绿体基因组微卫星(简单重复序列，SSR)、散在重复序列和分散重复序列分布情况进行可视化。利用MISA v2.1软件分析微卫星[19]，单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸的参数分别设置为10、6、5、5、5、5。
1.3.3 叶绿体基因组结构变异与重复区边界分析利用Geneious Prime v.11.1.4软件中Mauve v1.1.3多重基因组比对工具[20]，检测9个物种叶绿体基因组的重排和共线性。重复区域的扩张和收缩通过IRscope v0.1软件[21]进行分析和可视化，对于正向重复(DR)结构的叶绿体基因组则根据注释信息，手动绘制4个边界处基因分布情况的矢量图。
1.3.4 叶绿体基因组核苷酸变异与核苷酸多态性分析为了评估越南卷柏和其近缘种叶绿体基因组序列的差异程度，采用mVISTA软件[22]，并选用检测基因重排和倒位的全局比对模式(Shuffle-LAGAN)，以越南卷柏为参考，对其他近缘物种的叶绿体全基因组序列同源性进行比较分析。使用DnaSP v6.12.03软件[23]对整个叶绿体基因组中的核苷酸多态性进行滑窗分析以筛选核苷酸多态性高变区域。窗口长度的参数设置为1 000 bp，步长参数设置为500 bp。
1.4 光合作用相关基因(Photosynthesis-related genes)比较分析光合作用相关基因包括psaA-psaM(光系统Ⅰ亚基)、psbA-psbZ(光系统Ⅱ亚基)、petA-petN(细胞色素b/f复合物亚基)、atpA-atpI(ATP合成酶亚基)、ndhA-ndhK(NADH脱氢酶亚基)和rbcL基因[24]。为了比较石松类植物越南卷柏与其他植物类群光合作用相关基因类型的异同，从GenBank下载藻类植物(绿叠球藻Chlorokybus atmophyticus、环脊双星藻Zygnema circumcarinatum)、苔藓植物(小立碗藓Physcomitrella patens、地钱Marchantia polymorpha)、蕨类植物(铁线蕨Adiantum capillus-veneris、桫椤Alsophila spinulosa)、裸子植物(银杏Ginkgo biloba、黑松Pinus thunbergii)、被子植物(拟南芥Arabidopsis thaliana、水稻Oryza sativa)的叶绿体全基因组序列，根据注释信息对光合作用相关基因进行比较分析。
1.5 系统发生树构建由于外类群江南卷柏的叶绿体基因组结构与其他卷柏之间存在较大差异，因此本研究利用蛋白编码基因(Protein coding genes)序列进行系统发生树的构建。首先利用MAFFT v.7.313软件[25]比对单个基因，随后将所有比对好的单基因序列串联用于建树。使用基于最大似然(Maximum-Likelihood, ML)方法的IQ-TREE v.1.6.8软件[26]构建系统发生树。建树的最佳模型通过ModelFinder软件[27]计算的贝叶斯信息准则(Bayesian Information Criterion, BIC)值选择。使用FigTree v.1.4.2软件(http://tree.bio.ed.ac.uk/software/figtree/)进行系统发生树的可视化。
2 结果与分析 2.1 越南卷柏叶绿体基因组特征越南卷柏叶绿体基因组全长为125 931 bp，包含1对12 716 bp的正向重复区、52 707 bp的大单拷贝区(Large Single-Copy region, LSC)和47 252 bp的小单拷贝区(Small Single-Copy region, SSC)(表 1，图 1)。越南卷柏叶绿体基因组的总GC含量为53.3%，预测C-U的RNA编辑位点1 545个，其中RNA编辑位点数量较多的基因依次为ycf2 (121个)、ycf1 (113个)和rpoB(112个)。越南卷柏叶绿体基因组共编码82个基因(表 2)，包括65个蛋白编码基因、9个转运RNA(tRNA)基因和8个核糖体RNA(rRNA)基因。其中6个基因具有内含子(atpF、petB、petD、rpl2、rpoC1、ycf3)，同时，ndh基因大量丢失，仅保留3个(ndhC、ndhD、ndhE)。重复区包括1个蛋白编码基因(rps4)、4个rRNA基因和1个tRNA基因。
| 物种名称 Species name |
基因组大小/bp Genome size/bp |
大单拷贝区长度/bp LSC length/bp |
小单拷贝区长度/bp SSC length/bp |
重复区长度/bp Repeat region length/bp |
GC含量/% GC content/% |
RNA编辑位点 RNA editing sites |
序列号 Accession No. |
| S.pseudotamariscina | 125 391 | 52 707 | 47 252 | 12 716 | 53.3 | 1 545 | PV994429 |
| S.imbricata | 124 922 | 54 576 | 47 288 | 11 529 | 53.5 | 1 864 | OL619302 |
| S.tamariscina | 126 242 | 53 146 | 47 478 | 12 809 | 54.0 | 1 696 | ON333937 |
| S.orientalichinensis | 126 479 | 53 252 | 47 569 | 12 829 | 54.0 | 1 707 | ON333936 |
| S.graniticola | 126 704 | 53 303 | 47 741 | 12 830 | 54.1 | 1 728 | ON333952 |
| S.stauntoniana | 126 816 | 53 423 | 47 789 | 12 802 | 54.1 | 1 747 | ON333958 |
| S.algida | 126 941 | 53 436 | 47 773 | 12 866 | 54.2 | 1 735 | ON333978 |
| S.pulvinata | 127 197 | 53 423 | 47 972 | 12 901 | 54.3 | 1 733 | ON333966 |
| S.moellendorffii | 143 775 | 83 665 | 35 882 | 12 114 | 51.0 | 2 281 | HM173080 |
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| * indicates gene with one intron; ** indicates gene with two introns. 图 1 越南卷柏叶绿体基因组结构图 Fig. 1 Chloroplast genome map of S.pseudotamariscina |
| 基因分类 Gene category |
基因名称 Gene name |
| Subunits of photosystem Ⅰ | psaA，psaB，psaC，psaI，psaJ |
| Subunits of photosystemⅡ | psbA，psbB，psbC，psbD，psbE，psbF，psbH，psbI，psbJ，psbK，psbL，psbM，psbN，psbT，psbZ |
| Subunits of NADH dehydrogenase | ndhC，ndhD，ndhE |
| Subunits of cytochrome b/f complex | petA，petB*，petD*，petG，petL，petN |
| Subunits of ATP synthase | atpA，atpB，atpE，atpF*，atpH，atpI |
| Subunit of RubisCO | rbcL |
| Large subunit of ribosomal proteins | rpl2*，rpl14，rpl22，rpl23 |
| Small subunit of ribosomal proteins | rps2，rps3，rps4(×2)，rps7，rps8，rps11，rps14，rps18，rps19 |
| RNA polymerase | rpoA，rpoB，rpoC1*，rpoC2 |
| Ribosomal RNA(rRNA) | rrn16(×2), rrn23(×2), rrn4.5(×2), rrn5(×2) |
| Transfer RNA(tRNA) | trnD-GUC，trnE-UUC，trnH-GUG，trnM-CAU，trnN-GUU(×2)，trnQ-UUG，trnW-CCA，trnY-GUA |
| Maturase | matK |
| Protease | clpP |
| C-type cytochrome synthesis gene | ccsA |
| Chlorophyll biosynthesis | chlB，chlL，chlN |
| Conserved open reading frames | ycf1，ycf2，ycf3**，ycf4，ycf12 |
| Note: * indicates gene with one intron; ** indicates gene with two introns; gene(×2) indicates two copy genes. | |
2.2 叶绿体基因组比较分析 2.2.1 叶绿体基因组重复序列分析
9个物种叶绿体基因组内重复序列的可视化分析结果显示，外类群江南卷柏的重复序列数量最多、类型最丰富，尤其是微卫星的数量明显多于越南卷柏和其近缘种；越南卷柏和S.imbricta叶绿体基因组的散在重复序列数量多于其他6个近缘种；其他6个近缘种的重复序列情况存在一些差异(图 2)。微卫星的统计结果显示，越南卷柏的微卫星数量最少、类型最少，只鉴定出两个微卫星，分别是AT和AG组成的二核苷酸重复序列(图 3)。外类群江南卷柏微卫星数量最多，且有4种微卫星类型(二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸)，占比最多的类型为三核苷酸。越南卷柏和其近缘种共有4种类型(单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸)，其中微卫星数量占比最多的类型为单核苷酸(图 3)。
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| The map contains three rings.From the center going outward, the first ring shows the forward and reverse repeats connected with red and green arcs respectively.The next ring shows the tandem repeats marked with short bars.The third ring shows the microsatellite sequences identified by MISA. 图 2 叶绿体基因组重复序列分布情况 Fig. 2 Distribution of repetitive sequences in chloroplast genome |
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| 图 3 叶绿体基因组微卫星类型分布情况 Fig. 3 Distribution of microsatellite types in chloroplast genome |
2.2.2 叶绿体基因组结构变异与重复区边界分析
通过多重基因组比对法检测出9个物种的叶绿体基因组之间有6个局部共线块，江南卷柏的叶绿体基因组与其他8个物种相比存在大片段的倒位和异位现象，而越南卷柏和其近缘种之间未检测到结构重排现象(图 4)。
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| 图 4 叶绿体基因组共线性分析 Fig. 4 Collinearity analysis of chloroplast genomes |
叶绿体基因组重复区两侧边缘的位置称为重复区边界。两个重复区在邻近LSC和SSC处均分别存在1个边界，依次为JLB、JSB、JSA和JLA。江南卷柏叶绿体基因组的重复区为反向重复(IR)，越南卷柏和其他7个物种均为DR。对9个物种的叶绿体基因组边界进行分析，发现江南卷柏的4个重复区边界的基因与其他8个物种均不相同(图 5)。S.imbricata在LSC和重复区边界JLB处的基因情况与其他7个物种有所不同，其他7个物种的JLB是在ycf3基因内部，而S.imbricata的JLB则是在ycf3和rps4基因之间，收缩约1 200 bp；其他3个重复区边界的变异则主要体现在基因距边界的长度上(图 5)。
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| 图 5 叶绿体基因组边界分析 Fig. 5 Boundary analysis of chloroplast genomes |
2.2.3 叶绿体基因组核苷酸变异与核苷酸多态性分析
叶绿体全基因组序列同源性比较结果表明，叶绿体基因组的变异主要集中在非编码区，基因编码区的rpoC2、matK、ycf2、ycf1基因存在较多变异(图 6)。
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| 图 6 叶绿体基因组全局比对 Fig. 6 Global comparison map of chloroplast genomes |
越南卷柏及其7个近缘种的核苷酸多态性(π)平均值为0.028 84。滑动窗口分析结果显示，叶绿体基因组重复区的核苷酸多样性明显较低，SSC的核苷酸多态性值较高(图 7)。本研究共筛选出5个高变区域，包括petA-ycf4、rps7-psbM、ndhD-ccsA、ycf2-trnD-GUC和psbE-petL，可作为越南卷柏及其近缘种分子鉴定的参考序列。
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| 图 7 叶绿体基因组的核苷酸多样性(π)滑动窗口分析 Fig. 7 Sliding window analysis of nucleotide diversity (π) of the chloroplast genome |
2.3 光合作用相关基因比较分析
通过比较藻类植物、苔藓植物、石松类植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物等不同类群代表物种之间光合作用相关基因组成，发现光合作用相关基因整体上较为保守，例如ATP合成酶相关基因和rbcL基因在本研究所有物种中均相同，其他基因类型则大体一致。尽管与光合作用相关的基因比较保守，但也存在基因丢失的现象，例如，越南卷柏和裸子植物黑松的NADH脱氢酶相关基因大量丢失，不同类群物种的petL、petN、psaM、psbG和psbZ基因存在不同程度的丢失现象(图 8)。
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| 图 8 不同植物类群的光合作用相关基因比较 Fig. 8 Comparison of photosynthesis-related genes in different plant groups |
2.4 系统发生树构建
本研究利用9个物种叶绿体基因组共享的64个蛋白编码基因序列进行系统发生树的构建。比对后的基因串联序列总长度为60 894 bp，其中包括2 321个有效信息位点(Parsimony-informative site)，11 085个单变异位点(Singleton sites)，47 488个相同位点(Constant sites)。ModelFinder软件基于BIC值筛选出用于IQ-TREE运算的最优碱基替代模型为TIM+G4+F。构建的系统发生树结果显示越南卷柏与S.imbricata聚为一支，支持率为100%，该分支与亚洲分布的旱生卷柏分支互为姐妹群关系(图 9)。尽管越南卷柏与旱生卷柏分支内的莲座状复苏卷柏在形态上较为相似，但系统发生树显示二者亲缘关系较远。
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| 图 9 基于64个蛋白编码基因构建的越南卷柏及其近缘种的系统发生树 Fig. 9 Phylogenetic tree of S.pseudotamarscina and its close relative species based on 64 protein coding genes |
3 讨论
叶绿体基因组在构建植物生命之树中具有重要作用[28]，卷柏科分子系统的相关研究也利用了叶绿体基因组构建该科的系统发生关系，并对卷柏属进行了亚属的划分[29-30]。相较于其他陆地植物保守的叶绿体基因组结构和基因组成，卷柏科植物叶绿体基因组具有结构变异复杂、突变速率快、GC含量异常、存在大量RNA编辑位点等特点，如陆地植物叶绿体基因组的GC含量一般低于43%，但是卷柏科叶绿体基因组的GC含量则是在50%以上，RNA编辑位点数量最多可达3 415个(在翠云草中)[31-35]。
越南卷柏叶绿体基因组序列全长125 931 bp，总GC含量为53.3%，RNA编辑位点预测数量高达1 545个，其基本特征与卷柏属植物叶绿体基因组具有高GC含量、大量RNA编辑位点的特征相符。叶绿体基因组重复序列分析表明越南卷柏的微卫星序列极少，仅有两个二核苷酸类型，这符合DR结构的叶绿体基因组特征，因为短重复序列可以介导叶绿体基因组的重组，从而使叶绿体基因组结构变得更加复杂。例如，中华卷柏S.sinensis有着复杂的叶绿体基因组构象，就与其叶绿体基因组中存在较多的短重复序列密切相关[34]。
绝大多数陆生植物的叶绿体基因组包含110-120个基因，其中有30个tRNA; 而卷柏科植物叶绿体基因组存在基因大量丢失的情况，只包含68-93个基因，其中有6-13个tRNA[36]。越南卷柏的叶绿体基因组共编码82个基因，包括65个蛋白编码基因、9个tRNA基因和8个rRNA基因。与卷柏科其他的叶绿体基因组相比，其丢失了大量的ndh基因。ndh基因的主要功能为传递电子链。陆地植物一般有两种相互独立的电子链传递途径，分别是依靠细胞核PGR5基因和叶绿体ndh基因进行电子链传递，且主要途径是依靠PGR5基因。卷柏科中发生的大量ndh基因丢失现象可能是由于ndh基因功能被PGR5基因的电子链传递途径所代替，而非转移到了核基因组[37]。
叶绿体基因组比较分析结果发现，具有IR结构的江南卷柏与具有DR结构的其他8个物种之间存在大片段重排的现象，该现象在卷柏科不同亚属和不同分支里非常普遍，结构重排可使IR结构转变为DR结构，也可将DR结构重新转变为IR结构[31-32]。此外重复区边界分析结果更是体现了卷柏科植物叶绿体基因组的特殊性，聚为一支的越南卷柏和S.imbricta在重复区边界有着多达1 200 bp的差距。
叶绿体是重要的光合作用器官，光合作用相关基因对光合作用过程至关重要。通过比较不同植物类群代表物种之间光合作用相关基因的种类和组成，发现光合作用相关基因整体上较为保守，例如ATP合成酶相关基因和rbcL基因在本研究所有物种中所含种类均相同，其他类型的基因则大体一致，这和前人的研究结果一致[24]。除了越南卷柏的ndh基因存在大量丢失现象，裸子植物黑松也存在该现象，其有4个ndh基因完全丢失，残存的7个ndh基因均为假基因，其丢失原因可能是该类基因的功能并非物种所必需[38-39]。
系统发生树构建结果与本研究前期利用rbcL基因序列构建的关系一致[4-5]，均表明越南卷柏与真正的卷柏有着相对较远的亲缘关系。另外，越南卷柏最近缘的物种还包括分布在我国海南的莲座状复苏植物彩虹卷柏S.iridescens。彩虹卷柏的特点是叶片具虹彩[5]，但其叶绿体基因组尚未被充分报道，对其叶绿体基因组开展进一步研究将有助于分析比较莲座状复苏卷柏叶绿体基因组的进化特征。
4 结论本研究完成了越南卷柏叶绿体基因组的序列测序、组装注释和基本信息分析，揭示了越南卷柏叶绿体基因组的基本特征；通过对越南卷柏和其近缘种叶绿体基因组重复序列、结构变异与核苷酸多态性的分析，筛选出5个高变区域，这些区域可用于这类物种的分子鉴定工作；基于叶绿体基因组构建的系统发生树，明确了越南卷柏的系统位置。本研究丰富了莲座状复苏卷柏的遗传资源信息，为后续越南卷柏和其他莲座状卷柏的分子鉴定提供了重要的理论基础。
| [1] |
BANKS J A. Selaginella and 400 million years of separation[J]. Annual Review of Plant Biology, 2009, 60: 223-238. DOI:10.1146/annurev.arplant.59.032607.092851 |
| [2] |
WESTSTRAND S, KORALL P. Phylogeny of Selaginellaceae: there is value in morphology after all![J]. American Journal of Botany, 2016, 103(12): 2136-2159. DOI:10.3732/ajb.1600156 |
| [3] |
中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志: 第六卷第三分册[M]. 北京: 科学出版社, 2004: 86-219.
|
| [4] |
张梦华, 杨杰, LUU H T, 等. 越南莲座状复苏卷柏一新种: 越南卷柏(卷柏科)[J]. 广西植物, 2022, 42(10): 1632-1640. |
| [5] |
YANG J, ZHANG M H, WANG Y R, et al. An extraordinary rosette and resurrection new spikemoss, Selaginella iridescens (Selaginellaceae) from Hainan Island, China[J]. Taxonomy, 2021, 1(4): 302-312. DOI:10.3390/taxonomy1040024 |
| [6] |
YANG J, XIANG Q P, ZHANG X C. Uncovering the hidden diversity of the rosette-forming Selaginella tamariscina group based on morphological and molecular data[J]. TAXON, 2023, 72(1): 8-19. DOI:10.1002/tax.12817 |
| [7] |
WANG J, KAN S L, LIAO X Z, et al. Plant organellar genomes: much done, much more to do[J]. Trends in Plant Science, 2024, 29(7): 754-769. DOI:10.1016/j.tplants.2023.12.014 |
| [8] |
JIANG D Z, CAI X D, GONG M, et al. Complete chloroplast genomes provide insights into evolution and phylogeny of Zingiber (Zingiberaceae)[J]. BMC Genomics, 2023, 24: 30. |
| [9] |
QIN Q, DONG Y J, CHEN J L, et al. Comparative analysis of chloroplast genomes reveals molecular evolution and phylogenetic relationships within the Papilionoideae of Fabaceae[J]. BMC Plant Biology, 2025, 25: 157. DOI:10.1186/s12870-025-06138-0 |
| [10] |
LIU K J, CUI H X, WU L D, et al. Chloroplast geno-me-based genetic variation and genetic diversity of Ulmus pumila (Ulmaceae) germplasm[J]. Industrial Crops and Products, 2025, 233: 121452. DOI:10.1016/j.indcrop.2025.121452 |
| [11] |
CAO L L, SUN J H, GUO C, et al. The pan-plastome reveals the genetic diversity and genetic divergence of Forsythia suspensa (Oleaceae) from the maternal inheritance perspective[J]. Industrial Crops and Products, 2025, 234: 121545. DOI:10.1016/j.indcrop.2025.121545 |
| [12] |
JIN J J, YU W B, YANG J B, et al. GetOrganelle: a fast and versatile toolkit for accurate de novo assembly of organelle genomes[J]. Genome Biology, 2020, 21: 241. DOI:10.1186/s13059-020-02154-5 |
| [13] |
TILLICH M, LEHWARK P, PELLIZZER T, et al. GeSeq-versatile and accurate annotation of organelle genomes[J]. Nucleic Acids Research, 2017, 45(W1): W6-W11. DOI:10.1093/nar/gkx391 |
| [14] |
KEARSE M, MOIR R, WILSON A, et al. Geneious Basic: an integrated and extendable desktop software platform for the organization and analysis of sequence data[J]. Bioinformatics, 2012, 28(12): 1647-1649. DOI:10.1093/bioinformatics/bts199 |
| [15] |
GREINER S, LEHWARK P, BOCK R. OrganellarGennomeDRAW (OGDRAW) version 1.3.1:expanded toolkit for the graphical visualization of organellar genomes[J]. Nucleic Acids Research, 2019, 47(W1): W59-W64. DOI:10.1093/nar/gkz238 |
| [16] |
LENZ H, HEIN A, KNOOP V, et al. Plant organelle RNA editing and its specificity factors: enhancements of analyses and new database features in PREPACT 3.0[J]. BMC Bioinformatics, 2018, 19: 255. DOI:10.1186/s12859-018-2244-9 |
| [17] |
OLDENKOTT B, YAMAGUCHI K, TSUJI-TSUKINOKI S, et al. Chloroplast RNA editing going extreme: more than 3400 events of C-to-U editing in the chloroplast transcriptome of the lycophyte Selaginella uncinata[J]. RNA, 2014, 20(10): 1499-1506. DOI:10.1261/rna.045575.114 |
| [18] |
SHI L C, CHEN H M, JIANG M, et al. CPGAVAS2, an integrated plastome sequence annotator and analyzer[J]. Nucleic Acids Research, 2019, 47(W1): W65-W73. DOI:10.1093/nar/gkz345 |
| [19] |
BEIER S, THIEL T, MVNCH T, et al. MISA-web: a web server for microsatellite prediction[J]. Bioinformatics, 2017, 33(16): 2583-2585. DOI:10.1093/bioinformatics/btx198 |
| [20] |
DARLING A C E, MAU B, BLATTNER F R, et al. Mauve: multiple alignment of conserved genomic sequence with rearrangements[J]. Genome Research, 2004, 14(7): 1394-1403. DOI:10.1101/gr.2289704 |
| [21] |
AMIRYOUSEFI A, HYVÖNEN J, POCZAI P. IR-scope: an online program to visualize the junction sites of chloroplast genomes[J]. Bioinformatics, 2018, 34(17): 3030-3031. DOI:10.1093/bioinformatics/bty220 |
| [22] |
FRAZER K A, PACHTER L, POLIAKOV A, et al. VISTA: computational tools for comparative genomics[J]. Nucleic Acids Research, 2004, 32(suppl 2): W273-W279. |
| [23] |
ROZAS J, FERRER-MATA A, SÁNCHEZ-DELBARRIO J C, et al. DnaSP6:DNA sequence polymorphism analysis of large data sets[J]. Molecular Biology and Evolution, 2017, 34(12): 3299-3302. DOI:10.1093/molbev/msx248 |
| [24] |
CAUZ-SANTOS L A. Beyond conservation: the landscape of chloroplast genome rearrangements in angiosperms[J]. New Phytologist, 2025, 247(16): 2571-2580. |
| [25] |
KATOH K, MISAWA K, KUMA K I, et al. MAFFT: a novel method for rapid multiple sequence alignment based on fast Fourier transform[J]. Nucleic Acids Research, 2002, 30(14): 3059-3066. DOI:10.1093/nar/gkf436 |
| [26] |
NGUYEN L T, SCHMIDT H A, VON HAESELER A, et al. IQ-TREE: a fast and effective stochastic algorithm for estimating Maxium-Likelihood phylogenies[J]. Molecular Biology and Evolution, 2015, 32(1): 268-274. DOI:10.1093/molbev/msu300 |
| [27] |
KALYAANAMOORTHY S, MINH B Q, WONG T K F, et al. ModelFinder: fast model selection for accurate phylogenetic estimates[J]. Nature Methods, 2017, 14(6): 587-589. DOI:10.1038/nmeth.4285 |
| [28] |
LI H T, LUO Y, GAN L. Plastid phylogenomic in-sights into relationships of all flowering plant families[J]. BMC Biology, 2021, 19: 232. DOI:10.1186/s12915-021-01166-2 |
| [29] |
ZHANG H R, WEI R, XIANG Q P, et al. Plastome-based phylogenomics resolves the placement of the sanguinolenta group in the spikemoss of lycophyte (Selaginellaceae)[J]. Molecular Phylogenetics and Evolution, 2020, 147: 106788. DOI:10.1016/j.ympev.2020.106788 |
| [30] |
ZHOU X M, ZHANG L B. A classification of Selaginella (Selaginellaceae) based on molecular (chloroplast and nuclear), macromorphological, and spore features[J]. TAXON, 2015, 64(6): 1117-1140. DOI:10.12705/646.2 |
| [31] |
ZHANG H R, XIANG Q P, ZHANG X C. The unique evolutionary trajectory and dynamic conformations of DR and IR/DR coexisting plastomes of the early vascular plant Selaginellaceae (Lycophyte)[J]. Genome Biology and Evolution, 2019, 11(4): 12581274. |
| [32] |
ZHANG H R, ZHANG X C, XIANG Q P. Directed repeats co-occur with few short-dispersed repeats in plastid genome of a spikemoss, Selaginella vardei (Selaginellaceae, Lycopodiopsida)[J]. BMC Genomics, 2019, 20: 484. DOI:10.1186/s12864-019-5843-6 |
| [33] |
KANG J S, ZHANG H R, WANG Y R, et al. Distinctive evolutionary pattern of organelle genomes linked to the nuclear genome in Selaginellaceae[J]. The Plant Journal, 2020, 104(6): 1657-1672. DOI:10.1111/tpj.15028 |
| [34] |
XIANG Q P, TANG J Y, YU J G, et al. The evolution of extremely diverged plastomes in Selaginellaceae (lycophyte) is driven by repeat patterns and the underlying DNA maintenance machinery[J]. The Plant Journal, 2022, 111(3): 768-784. DOI:10.1111/tpj.15851 |
| [35] |
ZHOU X M, ZHAO J, YANG J J, et al. Plastome structure, evolution, and phylogeny of Selaginella[J]. Molecular Phylogenetics and Evolution, 2022, 169: 107410. DOI:10.1016/j.ympev.2022.107410 |
| [36] |
MOWER J P, MA P F, GREWE F, et al. Lycophyte plastid genomics: extreme variation in GC, gene and intron content and multiple inversions between a direct and inverted orientation of the rRNA repeat[J]. New Phytologist, 2018, 222(2): 1061-1075. |
| [37] |
RUHLMAN T A, CHANG W J, CHEN J J, et al. NDH expression marks major transitions in plant evolution and reveals coordinate intracellular gene loss[J]. BMC Plant Biology, 2015, 15: 100. DOI:10.1186/s12870-015-0484-7 |
| [38] |
XIA Q J, ZHANG H B, LV D, et al. Insights into phylogenetic relationships in Pinus inferred from a comparative analysis of complete chloroplast genomes[J]. BMC Genomics, 2023, 24(1): 346. DOI:10.1186/s12864-023-09439-6 |
| [39] |
WAKASUGI T, TSUDZUKI J, ITO S, et al. Loss of all ndh genes as determined by sequencing the entire chloroplast genome of the black pine Pinus thunbergii[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1994, 91(21): 9794-9798. |