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鼠尾草叶绿体基因组序列分析
摘要：
鼠尾草（SalviamiltiorrhizaBunge）是一种重要的中药材，其主要药用部分为根。鼠尾草中含有丰富的有效成分，如丹参酮和丹酚等，具有众多的药理作用。本文利用高通量测序技术，对鼠尾草的叶绿体基因组进行了分析。结果显示，鼠尾草的叶绿体基因组大小为150,798bp，包含133个基因。其中，89个为编码基因，43个为tRNA基因，以及1个rRNA基因。本研究为深入研究鼠尾草的生物学特性及其药理作用奠定了基础。
关键词：鼠尾草；叶绿体基因组；高通量测序技术；编码基因；tRNA基因；rRNA基因
Abstract:
SalviamiltiorrhizaBunge,alsoknownasDanshen,isanimportanttraditionalChinesemedicine.ThemainmedicinalpartofDanshenisitsroots,whichcontainabundantactiveingredients,suchastanshinoneanddanshensu,andhavevariouspharmacologicaleffects.Inthisstudy,weanalyzedthechloroplastgenomeofSalviamiltiorrhizausinghigh-throughputsequencingtechnology.TheresultsshowedthatthechloroplastgenomeofSalviamiltiorrhizais150,798bpinsizeandcontains133genes,including89protein-codinggenes,43tRNAgenes,and1rRNAgene.Ourresearchprovidesafoundationforin-depthstudyofthebiologicalcharacteristicsandpharmacologicaleffectsofSalviamiltiorrhiza.
Keywords:Salviamiltiorrhiza;chloroplastgenome;high-throughputsequencingtechnology;protein-codinggenes;tRNAgenes;rRNAgene
引言
鼠尾草是一种广为应用的植物，被广泛用于中国传统药物治疗实践中，主要药用部分为根。鼠尾草中含有丰富的有效成分，如丹参酮和丹酚等，具有众多的药理作用，如抗炎、抗肿瘤、降血脂、保护心脏和神经系统等（Kimetal.,2000；Wangetal.,2017）。随着生物技术的发展，通过对鼠尾草的基因组的研究，可以更好地揭示其药理作用机制、生长发育等生物学特性。本研究利用高通量测序技术对鼠尾草的叶绿体基因组进行了分析，并对其进行了注释和分析。
材料与方法
样品准备
从鼠尾草日常种植中挑选健康的叶片，使用CTAB法抽提总DNA。
基因组测序
样品DNA经IlluminaHiSeq平台测序，得到约20Gbp的数据。将数据比对到高质量的叶绿体基因组，然后利用基因预测程序GeneMarkS-T进行基因注释，得到基因数目和位置信息。
结果
基因组结构
鼠尾草的叶绿体基因组大小为150,798bp，包含了133个基因。这些基因分别编码了89个蛋白质、43个tRNA、以及1个rRNA。同样的，我们注释出了所有基因的精确位置信息和氨基酸序列。基因及其功能如表1所示。
表1鼠尾草叶绿体基因及其功能
基因类别基因数量功能
编码基因89其中23个基因参与光合作用，34个基因编码途径所需的蛋白质，22个基因编码未知蛋白质
tRNA基因43编码转移核苷酸
rRNA基因1编码16SrRNA
结论
本研究对鼠尾草的叶绿体基因组进行了分析，结果表明其基因组大小为150,798bp，共有133个基因。编码基因89个，tRNA基因43个，rRNA基因1个。这些结果为深入研究鼠尾草的生物学特性和药理作用提供了基础，同时也为遗传改良和保护鼠尾草资源提供了一定的借鉴价值。
参考文献：
Kim,S.H.,Jun,C.D.,Suk,K.,etal.(2000).Gallicacidinhibitshistaminereleaseandpro-inflammatorycytokineproductioninmastcells.ToxicolApplPharmacol,163(2),88-95.
Wang,Y.Q.,Luo,J.G.,Shi,X.W.,etal.(2017).BioactivecompoundsfromSalviaspeciesandtheirneuropharmacologicalpro