ĐẶC ĐIỂM HỆ GENE LỤC LẠP VÀ VÙNG GENE ndhF  CỦA MỘT SỐ LOÀI HOYA

Phạm Thị Thu Hiền; Ngô Mạnh Dũng; Vũ Thị Thu Thủy; Chu Hoàng Mậu

doi:10.34238/tnu-jst.13396

ĐẶC ĐIỂM HỆ GENE LỤC LẠP VÀ VÙNG GENE ndhF CỦA MỘT SỐ LOÀI HOYA

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 10/08/25 Ngày hoàn thiện: 14/11/25 Ngày đăng: 14/11/25

Các tác giả

1. Phạm Thị Thu Hiền, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên
2. Ngô Mạnh Dũng, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên
3. Vũ Thị Thu Thủy, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên
4. Chu Hoàng Mậu , Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Nhiều loài thuộc chi Hoya có giá trị dược liệu, do đó định danh chính xác là cơ sở quan trọng cho khai thác và sử dụng hiệu quả trong y học cổ truyền. DNA lục lạp có cấu trúc vòng kép với các vùng biến dị khác nhau; những vùng có độ biến dị cao thường được sử dụng như mã vạch DNA tiềm năng. Nghiên cứu này mô tả đặc điểm hệ gen lục lạp và gene ndhF của một số loài Hoya, phân tích xu hướng tiến hóa và đánh giá khả năng ứng dụng ndhF trong nghiên cứu phát sinh chủng loại dựa trên dữ liệu của Ngân hàng gene và công cụ tin sinh học. Kích thước 11 hệ gen lục lạp dao động từ 176.419–178.616 bp, gồm bốn vùng large single-copy, small single-copy, và hai inverted repeats. Vùng small single-copy rất ngắn (2285–2304 bp), chỉ chứa gene ndhF, trong khi vùng inverted repeats mở rộng tương ứng, phản ánh xu hướng tiến hóa đặc thù của chi Hoya. Trình tự ndhF cho thấy biến dị nucleotide, với mất đoạn 60 bp ở H. angustifolia và chèn đoạn 10 bp ở H. dimorpha và H. megalaster. Cây phát sinh chủng loại từ ndhF chia các loài thành hai nhóm chính; một số cặp có quan hệ gần gũi với độ hỗ trợ cao (H. verticillata – H. carnosa và H. megalaster – H. dimorpha), trong khi các nhánh sâu có độ tin cậy thấp. Gene ndhF có tiềm năng làm chỉ thị phân tử ở mức loài và phản ánh đặc điểm tiến hóa của vùng small single-copy, kết hợp nhiều locus lục lạp có thể tăng độ phân giải và tin cậy phân tích phát sinh.

Từ khóa

Hoya; Hệ gene lục lạp; ndhF gene; Tiến hóa phân tử; Vùng sao chép nhỏ

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] V. Ravi, J. P. Khurana, A. K. Tyagi, and P. Khurana, “An Update on Chloroplast Genomes,” Plant Syst Evol, vol. 271, pp. 101–122, 2008, doi: 10.1007/s00606-007-0608-0.

[2] H. Daniell, C. S. Lin, M. Yu, and W. J. Chang, “Chloroplast genomes: diversity, evolution, and applications in genetic engineering,” Genome Biol, vol. 17, no. 134, 2016, doi: 10.1186/s13059-016-1004-2.

[3] A. Lamb, M. Rodda, L. Gokulsing, S. Bosuang, and S. Rahayu, A Guide to Hoyas of Borneo, Borneo: Natural History Publications, 2016.

[4] Royal Botanic Garden-KEW, “Hoya R.Br.,”. [Online]. Available: https://powo.science.kew.org/taxon/urn:lsid:ipni.org:names:60437256-2. [Accessed August 08, 2025].

[5] W. O. Odago, E. N. Waswa, C. Nanjala, E. S. Mutinda, V. O. Wanga, E. M. Mkala, M. A. Oulo, Y. Wang, C. F. Zhang, G. W. Hu, and Q. F. Wang, “Analysis of the Complete Plastomes of 31 Species of Hoya Group: Insights Into Their Comparative Genomics and Phylogenetic Relationships,” Frontiers in plant science, vol. 12, 2022, Art. no. 814833, doi: 10.3389/fpls.2021.814833.

[6] T. Shikanai, “Chloroplast NDH: A different enzyme with a structure similar to that of respiratory NADH dehydrogenase,” Biochim Biophys Acta, vol. 1857, no. 7, pp. 1015-1022, 2016, doi: 10.1016/j.bbabio.2015.10.013.

[7] Y. Wang, S. Wang, Y. Liu, Q. Yuan, J. Sun, and L. Guo, “Chloroplast genome variation and phylogenetic relationships of Atractylodes species,” BMC Genomics, vol. 22, no. 103, 2021, doi: 10.1186/s12864-021-07394-8.

[8] M. Martin and B. Sabater, “Plastid ndh genes in plant evolution,” Plant Physiol Biochem., vol. 48, no. 8, pp. 636-645, 2010, doi: 10.1016/j.plaphy.2010.04.009.

[9] S.R. Downie and R. K. Jansen, “A comparative analysis of whole plastid genomes from the Apiales: Expansions and contraction of the inverted repeat, mitochondrial to plastid transfer of DNA, and identification of highly divergent noncoding regions,” Systematic Botany vol. 40, no.1, pp. 336-351, 2015, doi: 10.1600/036364415X686620.

[10] S. Wicke, G. M. Schneeweiss, C. W. dePamphilis, K. F. Müller, and D. Quandt, “The evolution of the plastid chromosome in land plants: gene content, gene order, gene function,” Plant Molecular Biology, vol. 76, no. 3-5, pp. 273–297, 2011, doi: 10.1007/s11103-011-9762-4.

[11] S. R. Lee, A. Oh, and D. C. Son, “Characterization, comparison, and phylogenetic analyses of chloroplast genomes of Euphorbia species,” Sci Rep., vol. 14, 2024, Art. no. 15352, doi: 10.1038/s41598-024-66102-0.

[12] K. Tamura, G. Stecher, and S. Kumar, “MEGA12: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 12,” Mol Biol Evol, vol. 38, pp. 3022-3027, 2021, doi: 10.1093/molbev/msab120.

[13] K. Tamura and M. Nei, “Estimation of the number of nucleotide substitutions in the control region of mitochondrial DNA in humans and chimpanzees,” Mol Biol Evol, vol. 10, pp. 512-526, 1993, doi: 10.1093/oxfordjournals.molbev.a040023.

[14] J. Felsenstein, “Confidence limits on phylogenies: An approach using the bootstrap,” Evolution, vol. 39, pp. 783-791, 1985, doi: 10.1111/j.1558-5646.1985.tb00420.x.

[15] X. F. Wei, S. J. Zeng, G. Q. Zhang, G. D. Tang, and J. X. Huang, “Complete plastome sequence of Hoya carnosa (L. f.) R. Br. (Apocynaceae),” Mitochondrial DNA. Part B, Resources, vol. 5, no. 1, pp. 522–523, 2020, doi: 10.1080/23802359.2019.1710596.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.13396

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ