向如双 段宝忠 孙伟 宋驰 王艳 Atia tul Wahab 孟祥霄

    腊肠树(Cassia fistulaL.)属于豆科决明属植物,在我国南部及西南部地区有种植[1],它原产于印度,广泛分布于世界各地[2],是一种具有较高的药用、观赏与工业经济价值的天然药用植物[1]。 腊肠树在许多传统医药系统中被使用,包括:印度采用的阿育吠陀体系、我国采用的传统医药体系和巴基斯坦采用的希腊阿拉伯体系[3-4],腊肠树的果实、种子、树皮、树根、叶和花等部位均可入药,在印度,它被用于治疗肝脏疾病、糖尿病、结核病和泌尿道感染等[1,5-6],在巴基斯坦它被用于治疗便秘、感冒、发烧[7],在我国,它被用于通便与抗菌[1]。

    现代研究表明,因腊肠树不同部位均富含大量活性化学物质,且这些活性化学物质大多数尚未被开发,它整体的药理作用不明确[8],所以目前国内外大多数研究主要集中于化学成分研究[3,9-10]和药理作用研究[6,11-12]。 但是,在植物分类领域学术界对决明属(Cassia)植物种类的划分一直存在着较大争议[13-15]。 近年来,随着分子生物学领域研究的发展,叶绿体基因组研究越来越受到广大科研人员的青睐,叶绿体基因组分析方法的出现为植物物种鉴定和系统发育研究提供了可靠手段[16],基于叶绿体基因组的系统发育研究已为毛重楼[17]、人参[18]、虎杖[19]等药用植物更好地发挥其应用价值提供了理论基础,由于腊肠树分子生物学领域方面的研究进程缓慢,极大地限制了腊肠树的开发与利用。

    鉴于此,本研究使用Illumina 测序技术及生物信息学方法对腊肠树进行了叶绿体基因组特征和系统发育分析,以期从基因组学层面为决明属植物分类提供依据,并为腊肠树资源的有效开发、保护和利用奠定理论与数据基础。

    1 材料与方法

    1.1 试验材料

    样品的新鲜叶片采自广东省云浮市云安区产业转移工业园霭霖花园路边(N23°2′5″, E112°10′52″),经昆明采智生物技术有限公司鉴定为腊肠树C.fistula,凭证标本(标本号:GD20220115)存放于中国中医科学院中药研究所国家中药基因库。

    1.2 基因组DNA 的提取和测序

    叶片基因组总DNA 使用天根植物基因组DNA提取试剂盒(DP305)提取,总DNA 检测合格后,通过安诺优达基因科技有限公司高通量测序平台Illumina NovaSeq(Illumina,美国)进行文库构建与测序[20]。 采用 SOAPnuke[21](版本:1.3.0)软件对原始数据进行过滤,原始测序数据已上传至NCBI 序列读取档案(SRA,登录号:SRR18556254) ......