【摘 要】
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中国热带珊瑚岛日照时间长,终年高温,雨量丰富;土壤富含钙和磷,盐分含量较高,p H值为8.0～9.5,呈强碱性;导致其植被及其生态系统非常脆弱。加强植被生态系统的保护、恢复和科研工作,对热带珊瑚岛实现可持续发展具有重大意义。橙花破布木（Cordia subcordata）,属紫草科（Boraginaceae）破布木属（Cordia）,乔木或灌木,在植物习性上属紫草科中的特殊类群;具有耐高温、耐强光
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中国热带珊瑚岛日照时间长,终年高温,雨量丰富;土壤富含钙和磷,盐分含量较高,p H值为8.0～9.5,呈强碱性;导致其植被及其生态系统非常脆弱。加强植被生态系统的保护、恢复和科研工作,对热带珊瑚岛实现可持续发展具有重大意义。橙花破布木（Cordia subcordata）,属紫草科（Boraginaceae）破布木属（Cordia）,乔木或灌木,在植物习性上属紫草科中的特殊类群;具有耐高温、耐强光、耐干旱、耐贫瘠的优势,又具有很强的抗风能力,且花色艳丽;是热带珊瑚岛上植被恢复的良好工具种和园林绿化特色植物,有一定的研究和应用价值。本研究通过对橙花破布木进行染色体制片及核型分析,确定染色体数目,为其染色体水平上基因组组装提供参考;同时通过Illumina和Nanopore测序平台测定橙花破布木全基因组和转录组,并对全基因组进行组装、注释和比较基因组学研究;深入了解橙花破布木的遗传背景,有助于探索其在热带珊瑚岛上对高温、高盐分、强碱性等生境的适应机制,也可为种质资源保存、遗传育种等奠定基础。研究结果如下:1.在核型研究中,橙花破布木根尖部最佳取材时间为上午9:30～10:00和下午14:00～14:30,最佳预处理试剂及时间为饱和对二氯苯预处理2 h;染色体数目为32条,共16对染色体,为二倍体植物;核型属于“1A”型,核型公式为2n=2x=32=32m,全部为中部着丝粒染色体（m）,未见随体。2.二代全基因组测序共得到125.0 Gb的原始数据,质控后得到119.0 Gb的数据用于k-mer分析;利用17-mer估计基因组大小为524.3 Mb。三代全基因组测序总数据量为91.3 Gb,用Illumina短读序进行组装调整,校正后的基因组大小为475.3 Mb,拼接序列数量（Contig Number）为92,对应的N50为16.4 Mb。利用Hi-C测序数据进行进一步组装,将470.35 Mb的序列长度锚定在了16条染色体上,获得橙花破布木染色体水平组装基因组。3.基因结构预测共预测基因26,615个,基因平均长度为4,074.31 bp,平均外显子个数为5.38;基因功能注释基因共25,730个,其中,Swissprot数据库注释基因21,703个,KEGG数据库注释基因9,981个,KOG数据库注释基因14,029个,GO数据库注释基因16,046个,NR数据库注释基因25,549个;基因组中的串联重复序列占57.94%;非编码RNA注释得到r RNA 282个,s RNA 1,800个,regulatory 13个,t RNA 928个。4.以17种植物和橙花破布木进行同源聚类分析,共鉴定18个物种的基因家族30853个,所有植物均含有基因拷贝的基因家族有5394个;橙花破布木的基因家族共有13881个,其中单拷贝基因家族8101个,多拷贝基因家族5780个,特有基因家族217个;橙花破布木和Coffea eugenioides构成了姐妹群,分支出现在7700万年前,橙花破布木的基因扩张与收缩为1,983和4,818。
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