Published March 1, 2022 | Version v1
Publication Metadata-only

Comparative genome sequence and phylogenetic analysis of chloroplast for evolutionary relationship among Pinus species

Creators

  • 1. University of Haripur
  • 2. Yan'an University
  • 3. Ministry of Education of the People's Republic of China
  • 4. Northwest University
  • 5. University of Malakand
  • 6. Khwaja Fareed University of Engineering and Information Technology

Description

Genus Pinus is a widely dispersed genus of conifer plants in the Northern Hemisphere. However, the inadequate accessibility of genomic knowledge limits our understanding of molecular phylogeny and evolution of Pinus species. In this study, the evolutionary features of complete plastid genome and the phylogeny of the Pinus genus were studied. A total of thirteen divergent hotspot regions (trnk-UUU, matK, trnQ-UUG, atpF, atpH, rpoC1, rpoC2, rpoB, ycf2, ycf1, trnD-GUC, trnY-GUA, and trnH-GUG) were identified that would be utilized as possible genetic markers for determination of phylogeny and population genetics analysis of Pinus species. Furthermore, seven genes (petD, psaI, psaM, matK, rps18, ycf1, and ycf2) with positive selection site in Pinus species were identified. Based on the whole genome this phylogenetic study showed that twenty-four Pinus species form a significant genealogical clade. Divergence time showed that the Pinus species originated about 100 million years ago (MYA) (95% HPD, 101.76.35-109.79 MYA), in lateral stages of Cretaceous. Moreover, two of the subgenera are consequently originated in 85.05 MYA (95% HPD, 81.04-88.02 MYA). This study provides a phylogenetic relationship and a chronological framework for the future study of the molecular evolution of the Pinus species.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

جنس الصنوبر هو جنس منتشر على نطاق واسع من نباتات الصنوبر في نصف الكرة الشمالي. ومع ذلك، فإن عدم كفاية إمكانية الوصول إلى المعرفة الجينية يحد من فهمنا للتطور الجزيئي وتطور أنواع الصنوبر. في هذه الدراسة، تمت دراسة السمات التطورية للجينوم البلاستيدي الكامل وسلالة جنس الصنوبر. تم تحديد ما مجموعه ثلاثة عشر منطقة ساخنة متباينة (trnk - UUU و matK و trnQ - UUG و atpF و atpH و rpoC1 و rpoC2 و rpoB و ycf2 و ycf1 و trnD - GUC و trnY - GUA و trnH - GUG) والتي سيتم استخدامها كعلامات وراثية محتملة لتحديد علم الوراثة الوراثي وتحليل السكاني لأنواع الصنوبر. علاوة على ذلك، تم تحديد سبعة جينات (PETD و psaI و psaM و matK و rps18 و ycf1 و ycf2) مع موقع اختيار إيجابي في أنواع الصنوبر. استنادًا إلى الجينوم بأكمله، أظهرت هذه الدراسة الوراثية أن أربعة وعشرين نوعًا من الصنوبر تشكل فرعًا جينيًا مهمًا. أظهر وقت التباعد أن أنواع الصنوبر نشأت قبل حوالي 100 مليون سنة (95 ٪ HPD، 101.76.35-109.79 مليون سنة)، في المراحل الجانبية من العصر الطباشيري. وعلاوة على ذلك، فإن اثنين من الأجناس الفرعية نشأت بالتالي في 85.05 مليون سنة مضت (95 ٪ HPD، 81.04-88.02 مليون سنة مضت). توفر هذه الدراسة علاقة تطورية وإطارًا زمنيًا للدراسة المستقبلية للتطور الجزيئي لأنواع الصنوبر.

Translated Description (French)

Le genre Pinus est un genre largement dispersé de plantes conifériennes dans l'hémisphère Nord. Cependant, l'accessibilité inadéquate des connaissances génomiques limite notre compréhension de la phylogénie moléculaire et de l'évolution des espèces de Pinus. Dans cette étude, les caractéristiques évolutives du génome complet des plastes et la phylogénie du genre Pinus ont été étudiées. Un total de treize régions de points chauds divergentes (trnk-UUU, matK, trnQ-UUG, atpF, atpH, rpoC1, rpoC2, rpoB, ycf2, ycf1, trnD-GUC, trnY-GUA et trnH-GUG) ont été identifiées qui seraient utilisées comme marqueurs génétiques possibles pour la détermination de la phylogénie et l'analyse génétique des populations d'espèces de Pinus. De plus, sept gènes (petD, psaI, psaM, matK, rps18, ycf1 et ycf2) avec un site de sélection positif chez les espèces de Pinus ont été identifiés. Sur la base de l'ensemble du génome, cette étude phylogénétique a montré que vingt-quatre espèces de Pinus forment un clade généalogique significatif. Le temps de divergence a montré que l'espèce Pinus est née il y a environ 100 millions d'années (MYA) (95% HPD, 101.76.35-109.79 MYA), dans les stades latéraux du Crétacé. De plus, deux des sous-genres sont donc originaires de 85,05 MYA (95% HPD, 81,04-88,02 MYA). Cette étude fournit une relation phylogénétique et un cadre chronologique pour l'étude future de l'évolution moléculaire de l'espèce Pinus.

Translated Description (Spanish)

El género Pinus es un género ampliamente disperso de plantas coníferas en el hemisferio norte. Sin embargo, la accesibilidad inadecuada del conocimiento genómico limita nuestra comprensión de la filogenia molecular y la evolución de las especies de Pinus. En este estudio se estudiaron las características evolutivas del genoma completo de los plástidos y la filogenia del género Pinus. Se identificaron un total de trece regiones de puntos calientes divergentes (trnk-UUU, matK, trnQ-UUG, atpF, atpH, rpoC1, rpoC2, rpoB, ycf2, ycf1, trnD-GUC, trnY-GUA y trnH-GUG) que se utilizarían como posibles marcadores genéticos para la determinación de la filogenia y el análisis genético de la población de las especies de Pinus. Además, se identificaron siete genes (petD, psaI, psaM, matK, rps18, ycf1 e ycf2) con sitio de selección positiva en especies de Pinus. Basado en el genoma completo, este estudio filogenético mostró que veinticuatro especies de Pinus forman un clado genealógico significativo. El tiempo de divergencia mostró que la especie Pinus se originó hace unos 100 millones de años (MYA) (95% HPD, 101.76.35-109.79 MYA), en etapas laterales del Cretácico. Además, dos de los subgéneros se originan en consecuencia en 85.05 MYA (95% HPD, 81.04-88.02 MYA). Este estudio proporciona una relación filogenética y un marco cronológico para el futuro estudio de la evolución molecular de la especie Pinus.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تسلسل الجينوم المقارن والتحليل الوراثي للكلوروبلاست للعلاقة التطورية بين أنواع الصنوبر
Translated title (French)
Séquence génomique comparative et analyse phylogénétique des chloroplastes pour la relation évolutive entre les espèces de Pinus
Translated title (Spanish)
Secuencia genómica comparativa y análisis filogenético de cloroplastos para la relación evolutiva entre especies de Pinus

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3212708639
DOI
10.1016/j.sjbs.2021.10.070

Is supplement to
https://openalex.org/W3209464437 (Other)
https://openalex.org/W3199244974 (Other)
https://openalex.org/W3016547028 (Other)
https://openalex.org/W2561624788 (Other)
https://openalex.org/W2150133233 (Other)
https://openalex.org/W2145527356 (Other)
https://openalex.org/W2123662536 (Other)
https://openalex.org/W2106669588 (Other)
https://openalex.org/W2057191541 (Other)
https://openalex.org/W1136090396 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1568479515
  • https://openalex.org/W1594933590
  • https://openalex.org/W1971343083
  • https://openalex.org/W1983403167
  • https://openalex.org/W1983903377
  • https://openalex.org/W2009804709
  • https://openalex.org/W2011246380
  • https://openalex.org/W2011579825
  • https://openalex.org/W2012016911
  • https://openalex.org/W2014688419
  • https://openalex.org/W2026062398
  • https://openalex.org/W2027448315
  • https://openalex.org/W2029549914
  • https://openalex.org/W2038169656
  • https://openalex.org/W2039446206
  • https://openalex.org/W2041277481
  • https://openalex.org/W2045116202
  • https://openalex.org/W2051134292
  • https://openalex.org/W2057477590
  • https://openalex.org/W2076573942
  • https://openalex.org/W2085874544
  • https://openalex.org/W2099203878
  • https://openalex.org/W2100476087
  • https://openalex.org/W2101846955
  • https://openalex.org/W2108711919
  • https://openalex.org/W2110335151
  • https://openalex.org/W2112814753
  • https://openalex.org/W2114217421
  • https://openalex.org/W2116702976
  • https://openalex.org/W2121900583
  • https://openalex.org/W2124281279
  • https://openalex.org/W2124985265
  • https://openalex.org/W2125121305
  • https://openalex.org/W2128081828
  • https://openalex.org/W2134978806
  • https://openalex.org/W2138310156
  • https://openalex.org/W2141052558
  • https://openalex.org/W2146058063
  • https://openalex.org/W2147096538
  • https://openalex.org/W2147551838
  • https://openalex.org/W2147808718
  • https://openalex.org/W2154603539
  • https://openalex.org/W2155496929
  • https://openalex.org/W2160378127
  • https://openalex.org/W2163048979
  • https://openalex.org/W2163336815
  • https://openalex.org/W2170565120
  • https://openalex.org/W2172966706
  • https://openalex.org/W2174945944
  • https://openalex.org/W2196445830
  • https://openalex.org/W2287086557
  • https://openalex.org/W2308127281
  • https://openalex.org/W2411162987
  • https://openalex.org/W2413246240
  • https://openalex.org/W2464574320
  • https://openalex.org/W2469814390
  • https://openalex.org/W2586653158
  • https://openalex.org/W2587441776
  • https://openalex.org/W2621400245
  • https://openalex.org/W2621418128
  • https://openalex.org/W2739198517
  • https://openalex.org/W2740329929
  • https://openalex.org/W2744087851
  • https://openalex.org/W2761253405
  • https://openalex.org/W2785071485
  • https://openalex.org/W2977010094
  • https://openalex.org/W3172940600
  • https://openalex.org/W87975619