摘要: 山茶属（Camellia）物种数目超过200个，是山茶科（Theaceae）中最大的属。但由于频繁的杂交和多倍体化，山茶属在分类和系统发育上被列为植物上最具挑战的类群之一。目前，山茶属的三个主要分类系统都是依托传统分类学，系统与系统之间存在较大分歧，... 展开 山茶属（Camellia）物种数目超过200个，是山茶科（Theaceae）中最大的属。但由于频繁的杂交和多倍体化，山茶属在分类和系统发育上被列为植物上最具挑战的类群之一。目前，山茶属的三个主要分类系统都是依托传统分类学，系统与系统之间存在较大分歧，而山茶属是山茶科中具有重大经济价值和重要系统发育关系的属。因此，厘清它的系统发育关系十分重要。 随着测序技术的快速发展，山茶属的系统发育关系研究逐渐转向分子系统学，转录组也越来越多地应用于系统发育基因组学及物种形成的研究。本研究运用转录组学和系统发生学的方法对山茶属中的大苞山茶（C.granthamiana）、五柱滇山茶（C.yunnanensis）、油茶（C.oleifera）、狭叶油茶（C.lanceoleosa）、糙果茶（C.furfuracea）、短柱茶（C.brevistyla）、小黄花茶（C.luteoflora）、毛果山茶（C.trichocarpa）、瘤果茶（C.tuberculate）、浙江红山茶（C.chekiangoleosa）、五数离蕊茶（C.pentamera）、长柄山茶（C.longipetiolata）、大理茶（C.taliensis）、广东秃茶（C.kwangtungensis）、四川毛蕊茶（C.lawii）、云抗10号（C.sinensisvar.assamica）和碧云（C.sinensisvar.sinensis）共17个山茶属物种及品种进行系统发育树的重建和全基因组复制（WGD）事件的鉴定。本研究还对大叶茶和小叶茶进行了比较转录组学分析，主要结果如下： 1）通过对山茶属17个物种及品种进行二代高通量转录组测序、组装以及基因家族聚类分析，最终筛选得到206个1∶1直系同源基因，用于系统发育树的重构。系统发育树结果支持了闵天禄系统将广东秃茶并入茶组和实果茶组下的五柱滇山茶和古茶组下的大苞山茶归入离蕊茶组；半宿萼茶组毛果山茶和糙果茶组糙果茶在闵天禄系统中都归入了离蕊茶组，但在本研究中，两者在重建的系统发育树上距离较远，不能归为同一组；此外，瘤果茶与毛果山茶亲缘关系较近，油茶与狭叶油茶聚在一起。 2）通过计算山茶属17个物种及品种的同义替换率差异（Ks值）来检测山茶属的全基因组复制事件（WGD）。与前人研究的山茶属植物出现两次全基因组重复事件结果相比，本研究结果表明，17个山茶属代表种共享了一次全基因组加倍事件，另一轮古老的WGD事件在本研究中不明显。 3）在本研究选取了小叶茶（碧云）和大叶茶（云抗10号）进行比较转录组学的分析。成功地组装出了它们的代表转录本并进行了转录本的注释。同时，本研究利用MISA软件开展SSR序列鉴定并分析其数量及分布特征，为今后茶树物理图谱的构建、植物分类学、遗传多样性、进化及基因定位等方面的研究提供了重要基础。通过计算了直系同源基因对的非同义替换率和同义替换率的比值（Ka/Ks），衡量碧云和云抗10号中直系同源基因所受到的选择压力，发现了一些受到强烈正选择的基因，这些基因可能与次级代谢产物的合成相关。 收起