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Comparative analysis of complete plastid genomes from wild soybean (Glycine soja) and nine other Glycine species

机译：野生大豆（大豆大豆）和其他九种大豆大豆完整质体基因组的比较分析

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摘要

The plastid genomes of different plant species exhibit significant variation, thereby providing valuable markers for exploring evolutionary relationships and population genetics. Glycine soja (wild soybean) is recognized as the wild ancestor of cultivated soybean (G. max), representing a valuable genetic resource for soybean breeding programmes. In the present study, the complete plastid genome of G. soja was sequenced using Illumina paired-end sequencing and then compared it for the first time with previously reported plastid genome sequences from nine other Glycine species. The G. soja plastid genome was 152,224 bp in length and possessed a typical quadripartite structure, consisting of a pair of inverted repeats (IRa/IRb; 25,574 bp) separated by small (178,963 bp) and large (83,181 bp) single-copy regions, with a 51-kb inversion in the large single-copy region. The genome encoded 134 genes, including 87 protein-coding genes, eight ribosomal RNA genes, and 39 transfer RNA genes, and possessed 204 randomly distributed microsatellites, including 15 forward, 25 tandem, and 34 palindromic repeats. Whole-plastid genome comparisons revealed an overall high degree of sequence similarity between G. max and G. gracilis and some divergence in the intergenic spacers of other species. Greater numbers of indels and SNP substitutions were observed compared with G. cyrtoloba. The sequence of the accD gene from G. soja was highly divergent from those of the other species except for G. max and G. gracilis. Phylogenomic analyses of the complete plastid genomes and 76 shared genes yielded an identical topology and indicated that G. soja is closely related to G. max and G. gracilis. The complete G. soja genome sequenced in the present study is a valuable resource for investigating the population and evolutionary genetics of Glycine species and can be used to identify related species.
机译：不同植物物种的质体基因组表现出显着的变异，从而为探索进化关系和种群遗传学提供了有价值的标记。甘氨酸大豆（野生大豆）被公认为是栽培大豆（G. max）的野生祖先，代表了大豆育种计划的宝贵遗传资源。在本研究中，大豆大豆的完整质体基因组使用Illumina配对末端测序技术进行了测序，然后首次与先前报道的来自其他九个甘氨酸物种的质体基因组序列进行了比较。大豆大豆质体基因组的长度为152,224 bp，具有典型的四方结构，由一对反向重复序列（IRa / IRb; 25,574 bp）组成，分别由小（178,963 bp）和大（83,181 bp）单拷贝区域分隔，在大的单拷贝区域中反演51 kb。该基因组编码了134个基因，包括87个蛋白质编码基因，8个核糖体RNA基因和39个转移RNA基因，并拥有204个随机分布的微卫星，包括15个正向，25个串联和34个回文重复。全质体基因组比较显示最大的G. max和G. gracilis之间的序列高度相似，其他物种的基因间隔区也有一些差异。相比G. cyrtoloba，观察到更多的插入缺失和SNP取代。除 G 外，大豆中accD基因的序列与其他物种的accD基因高度不同。 max 和 G 。 gracilis 。对完整质体基因组和76个共有基因的系统生物学分析得出相同的拓扑结构，并指出 G 。 soja 与 G 密切相关。 max 和 G 。 gracilis 。完整的 G 。本研究中测序的大豆基因组是研究甘氨酸物种的种群和进化遗传学的宝贵资源，可用于鉴定相关物种。

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