Структурный анализ хлоропластного генома эндемичного для Казахстана тюльпана Кауфмана (Tulipa kaufmanniana)

Аннотация

Тюльпан Кауфмана (Tulipa kaufmanniana) является эндемиком Казахстана и представляет собой важный вид растений, широко используемый в декоративных целях. В данном исследовании впервые был охарактеризован полный хлоропластный геном этого редкого вида с использованием технологии секвенирования Illumina. В результате установлено, что полный геном T. kaufmanniana имеет высокую степень сохранности. Размер генома составил 152 374 п.н., включая две инвертированные повторные области (IR) по 26 371 п.н., одну длинную уникальную область (LSC) в 82 369 п.н. и одну короткую уникальную область (SSC) в 17 260 п.н. Общий уровень GC составил 36,58%. В геноме аннотировано 130 генов, из которых 85 кодируют белки, 38 – тРНК и 8 – рРНК. При анализе простых последовательных повторов (SSR) было выявлено 158 SSR-локусов. Они были сосредоточены преимущественно в LSC-области (63,3%), SSC-области (19%) и IR-области (17,7%). Были зарегистрированы пять категорий SSR (моно-, ди-, три-, тетра- и гексаметные). Наиболее полиморфными белок-кодирующими генами оказались ycf1, matK, rpoC2, rbcL, ndhF, cemA, rpl22, rps3 и psbH. Эти гены обладали высоким уровнем вариабельности последовательностей (Pi = 2,570–6,085) и нуклеотидного разнообразия. Анализ относительного использования синонимичных кодонов (RSCU) выявил как избыточно, так и редко используемые кодоны. В целом, исследование хлоропластного генома тюльпана Кауфмана имеет важное значение для сохранения генетических ресурсов этого редкого эндемичного вида Казахстана, а также для более глубокого понимания его эволюционных и филогенетических особенностей. Полученные данные могут послужить основой для разработки эффективных стратегий охраны биологического разнообразия флоры Казахстана на молекулярном уровне.