Полный геном хлоропласта редкого охраняемого вида Coleanthus subtilis

Coleanthus subtilis (Tratt.) Seidel (Poaceae) — редкая трава, единственный вид в монотипном роде Coleanthus Seidl. Он охраняется во многих странах (Чехия, Северная Америка, Китай) из-за крайне короткого жизненного цикла, строгих условий местообитания и размножения, а также разрушения среды обитания. Вид обладает удивительной способностью вновь появляться на прежних местах обитания после долгих промежутков времени.

В марте 2021 года исследователи собрали образцы на берегах реки Янцзы, а позже вид был обнаружен учёными из Уханьского ботанического сада (WBG) Китайской академии наук в бассейне реки Сунгари в Харбине. Это произошло почти через 100 лет после его последней регистрации в Китае.

Распространение вида вдоль реки Янцзы ранее никогда не фиксировалось, и причины такого ареала неясны. Филогенетическое положение C. subtilis и состав подтрибы Coleanthinae остаются спорными, а отсутствие данных о геноме хлоропласта сильно ограничивает его всестороннее изучение.

Исследователи из WBG впервые отсеквенировали и собрали геном хлоропласта C. subtilis, проведя сравнительный и филогенетический анализ с другими видами семейства Poaceae.

Геном хлоропласта (cp) C. subtilis имеет четырёхчастную структуру длиной 135 915 п.н., что сходно с длиной и структурой cp-геномов других видов Poaceae. В cp-геноме C. subtilis утрачен ген accD, а также интроны генов clpP и rpoC1. Гены ycf1, ycf2, ycf15 и ycf68 оказались псевдогенами, что является относительно обычным явлением в семействе Poaceae.

Хотя структура cp-генома C. subtilis относительно консервативна, в нём были обнаружены 26 локусов с простыми повторами (SSR) и 13 высоковариабельных участков, которые могут быть использованы в качестве важных генетических маркеров для Poaceae.

Результаты филогенетического анализа с высокой поддержкой показали, что роды Coleanthus и Phippsia являются сестринскими таксонами, а также прояснили взаимоотношения между родами Coleanthus, Zingeria и Colpodium.

Это исследование представляет собой первый отчёт о полном геноме хлоропласта C. subtilis, предоставляя важные данные для дальнейшего изучения его происхождения, а также для популяционной генетики и охраны этого вида.

Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Plant Science под названием "Comparative and phylogenetic analysis based on the chloroplast genome of Coleanthus subtilis (Tratt.) Seidel, a protected rare species of monotypic genus."