The complete chloroplast genome provides insight into the polymorphism and adaptive evolution of <i>Garcinia paucinervis</i>
- 1. University of Calgary
- 2. Peking University
- 3. China Agricultural University
- 4. Air Force Medical University
- 5. Peking University Stomatological Hospital
- 6. Sichuan Agricultural University
- 7. Tongji University
- 8. The University of Texas at Austin
Description
Garcinia paucinervis is an evergreen tree with high medicinal value. Due to its vulnerable reproductive capacity coupled with excessive logging by humans, G. paucinervis has become an endangered species. In order to protect this species effectively, we drew the complete chloroplast genome of G. paucinervis and performed a series of comparative analyses on G. paucinervis and its neighbouring species. The chloroplast genome size of G. paucinervis is 157702 bp. In the chloroplast genome, we identified 130 genes, 56 RNA editing sites in the protein-coding genes, as well as 241 simple sequence repeats (SSRs) and 49 complex repetitive sequences. Comparative analysis identified some high divergent sequences in the intergenic spacers, which can be used as candidate markers for phylogenetic study. From an adaptive evolution point of view, a branch-site model analysis identified positively selected sites in 5 genes, most of which are involved in ribosome biogenesis, protein synthesis and other developmental processes. The detected codon substitutions may be associated with the evolution of G. paucinervis to adapt to the extreme habitat in karst. In addition, the result of the phylogenetic analysis supports the previous phylogenomic studies of taxa within the rosids clade. The ML tree revealed that G. mangostana was a sister to G. gummi-gutta, and they formed a diverging lineage to G. paucinervis in Garcinia. The above information is of great significance for us to understand the evolution of G. paucinervis chloroplast and lays the foundations for future studies in species conservation.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
غاركينيا بوشينيرفيس هي شجرة دائمة الخضرة ذات قيمة طبية عالية. نظرًا لقدرتها الإنجابية الضعيفة إلى جانب قطع الأشجار المفرط من قبل البشر، أصبحت G. paucinervis من الأنواع المهددة بالانقراض. من أجل حماية هذا النوع بشكل فعال، قمنا برسم جينوم البلاستيدات الخضراء الكامل لـ G. paucinervis وأجرينا سلسلة من التحليلات المقارنة على G. paucinervis والأنواع المجاورة لها. حجم جينوم البلاستيدات الخضراء G. paucinervis هو 157702 نقطة أساس. في جينوم البلاستيدات الخضراء، حددنا 130 جينًا، و 56 موقعًا لتحرير الحمض النووي الريبي في جينات ترميز البروتين، بالإضافة إلى 241 تكرارًا بسيطًا للتسلسل (SSRs) و 49 تسلسلًا متكررًا معقدًا. حدد التحليل المقارن بعض التسلسلات المتباينة العالية في الفواصل بين الجينات، والتي يمكن استخدامها كعلامات مرشحة للدراسة الوراثية. من وجهة نظر التطور التكيفي، حدد تحليل نموذج موقع الفرع مواقع مختارة بشكل إيجابي في 5 جينات، معظمها يشارك في التكوين الحيوي للريبوسوم وتوليف البروتين والعمليات التنموية الأخرى. قد ترتبط بدائل الكودون المكتشفة بتطور G. paucinervis للتكيف مع الموائل المتطرفة في الكارست. بالإضافة إلى ذلك، فإن نتيجة تحليل النشوء والتطور تدعم دراسات النشوء والتطور السابقة للأصناف داخل غلاف الصنوبريات. كشفت شجرة ML أن G. mangostana كانت أخت G. gummi - gutta، وشكلت سلالة متباينة إلى G. paucinervis في غاركينيا. المعلومات المذكورة أعلاه ذات أهمية كبيرة بالنسبة لنا لفهم تطور البلاستيدات الخضراء G. paucinervis وتضع الأسس للدراسات المستقبلية في الحفاظ على الأنواع.Translated Description (French)
Garcinia paucinervis est un arbre à feuilles persistantes à haute valeur médicinale. En raison de sa capacité de reproduction vulnérable associée à une exploitation forestière excessive par l'homme, G. paucinervis est devenu une espèce en voie de disparition. Afin de protéger efficacement cette espèce, nous avons dessiné le génome chloroplastique complet de G. paucinervis et effectué une série d'analyses comparatives sur G. paucinervis et ses espèces voisines. La taille du génome chloroplastique de G. paucinervis est de 157702 pb. Dans le génome des chloroplastes, nous avons identifié 130 gènes, 56 sites d'édition d'ARN dans les gènes codant pour les protéines, ainsi que 241 répétitions de séquences simples (SSR) et 49 séquences répétitives complexes. L'analyse comparative a identifié des séquences très divergentes dans les espaceurs intergéniques, qui peuvent être utilisées comme marqueurs candidats pour l'étude phylogénétique. Du point de vue de l'évolution adaptative, une analyse du modèle branche-site a identifié des sites sélectionnés positivement dans 5 gènes, dont la plupart sont impliqués dans la biogenèse des ribosomes, la synthèse des protéines et d'autres processus de développement. Les substitutions de codons détectées peuvent être associées à l'évolution de G. paucinervis pour s'adapter à l'habitat extrême dans le karst. De plus, le résultat de l'analyse phylogénétique soutient les études phylogénomiques antérieures des taxons au sein du clade des rosides. L'arbre ML a révélé que G. mangostana était une sœur de G. gummi-gutta et qu'ils formaient une lignée divergente de G. paucinervis chez Garcinia. Les informations ci-dessus sont d'une grande importance pour comprendre l'évolution du chloroplaste de G. paucinervis et jettent les bases d'études futures sur la conservation des espèces.Translated Description (Spanish)
Garcinia paucinervis es un árbol de hoja perenne con alto valor medicinal. Debido a su vulnerable capacidad reproductiva junto con la tala excesiva por parte de los humanos, G. paucinervis se ha convertido en una especie en peligro de extinción. Para proteger esta especie de manera efectiva, dibujamos el genoma completo del cloroplasto de G. paucinervis y realizamos una serie de análisis comparativos sobre G. paucinervis y sus especies vecinas. El tamaño del genoma del cloroplasto de G. paucinervis es de 157702 pb. En el genoma del cloroplasto, identificamos 130 genes, 56 sitios de edición de ARN en los genes codificadores de proteínas, así como 241 repeticiones de secuencia simples (SSR) y 49 secuencias repetitivas complejas. El análisis comparativo identificó algunas secuencias altamente divergentes en los espaciadores intergénicos, que pueden utilizarse como marcadores candidatos para el estudio filogenético. Desde el punto de vista de la evolución adaptativa, un análisis de modelo de sitio ramificado identificó sitios seleccionados positivamente en 5 genes, la mayoría de los cuales están involucrados en la biogénesis de ribosomas, la síntesis de proteínas y otros procesos de desarrollo. Las sustituciones de codones detectadas pueden estar asociadas con la evolución de G. paucinervis para adaptarse al hábitat extremo en karst. Además, el resultado del análisis filogenético respalda los estudios filogenómicos previos de taxones dentro del clado de las rosidas. El árbol ML reveló que G. mangostana era hermana de G. gummi-gutta, y formaron un linaje divergente de G. paucinervis en Garcinia. La información anterior es de gran importancia para comprender la evolución del cloroplasto de G. paucinervis y sienta las bases para futuros estudios sobre especies conservadoras.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يوفر جينوم البلاستيدات الخضراء الكامل نظرة ثاقبة على تعدد الأشكال والتطور التكيفي <i>للغاركينيا paucinervis</i>
- Translated title (French)
- Le génome complet des chloroplastes donne un aperçu du polymorphisme et de l'évolution adaptative de <i>Garcinia paucinervis</i>
- Translated title (Spanish)
- El genoma completo del cloroplasto proporciona información sobre el polimorfismo y la evolución adaptativa de <i>Garcinia paucinervis</i>
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4394136888
- DOI
- 10.6084/m9.figshare.14131662