黃建睿，陳 濤，繆紳裕

（1.廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣東 廣州 510006；2.深圳市中國(guó)科學(xué)院仙湖植物園，廣東 深圳 518004）

葉綠體是質(zhì)體家族中的一種細(xì)胞器，含有豐富的葉綠素，是綠色植物進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化和光合作用的主要場(chǎng)所，賦予植物在地球生態(tài)環(huán)境中充當(dāng)生產(chǎn)者的角色。此外，葉綠體是許多生化過(guò)程的基本場(chǎng)所，如氨基酸、核苷酸、脂肪酸、植物激素、維生素的合成以及硫和氮的同化［1］。葉綠體中具有半自主性的細(xì)胞器，自身?yè)碛邢鄬?duì)獨(dú)立的遺傳物質(zhì)，即葉綠體基因組DNA（cpDNA），其結(jié)構(gòu)一般為雙鏈環(huán)狀的DNA 分子，少數(shù)為線形，是僅次于核基因組的第二大基因組［2］。與核基因組相比，葉綠體基因組因其相對(duì)穩(wěn)定的基因組結(jié)構(gòu)、基因內(nèi)容和基因序列，已被證明是用于遺傳多樣性評(píng)估的DNA 條形碼的重要數(shù)據(jù)來(lái)源，被廣泛應(yīng)用于植物系統(tǒng)學(xué)研究［3］。葉綠體基因組按功能可分為遺傳系統(tǒng)基因、光合系統(tǒng)基因、合成系統(tǒng)基因、功能未知基因4類(lèi)［4］。葉綠體基因組由于拷貝數(shù)高、母系遺傳、基因結(jié)構(gòu)和排列保守的特點(diǎn)，是研究近緣物種系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的有力工具［5-7］。在被子植物中，葉綠體的進(jìn)化速率也極其緩慢［8］。植物葉綠體基因組為系統(tǒng)發(fā)育、DNA 條形碼和種群間生物地理學(xué)提供了寶貴的資源?；蚪M學(xué)研究在基因組序列的遺傳組成、結(jié)構(gòu)、組織、功能多樣性中，發(fā)揮了重要作用，尤其在系統(tǒng)發(fā)育研究中，能夠直觀地體現(xiàn)出植物間的進(jìn)化關(guān)系［9-10］。

紫薇屬（Lagerstroemia）隸屬于千屈菜科（Lythraceae），全世界約有60 種紫薇屬植物，目前已培育出500 多個(gè)品種［11］。我國(guó)現(xiàn)有紫薇屬植物21 種，其中大花紫薇（Lagerstroemia speciosa）、南洋紫薇（L.siamica）、棱萼紫薇（L.turbinate）從東南亞引入［12］。紫薇屬植物多為落葉或常綠灌木或喬木，樹(shù)干多光滑，木材堅(jiān)硬、耐腐，可作家具木材、建筑等使用，分布于亞洲東部、東南部、南部的熱帶、亞熱帶等地區(qū)［13］。紫薇（Lagerstroemia indicaL.）原產(chǎn)于中國(guó)，至少有1 500 年的種植歷史，隨后被引種到美國(guó)南部，采取雜交育種、誘變育種等多種培育方式，開(kāi)始了紫薇屬植物在國(guó)外的育種歷程［14］。大多數(shù)紫薇屬植物具有大而美麗的圓錐花序，花期通常在夏季和秋季持續(xù)約3 個(gè)月或更久。此外，紫薇屬植物具有一定的藥用價(jià)值，根和枝葉入藥可用于治療過(guò)敏反應(yīng)，具有止癢功效，而花和葉入藥有清熱解毒、利尿的效果，其葉子還可通過(guò)吸收煙霧和灰塵來(lái)凈化空氣，因而紫薇屬植物作為觀賞、藥用兼環(huán)保的優(yōu)良花木，在園藝和園林應(yīng)用中具有重要價(jià)值［15-17］。

本文以葉綠體基因組的研究現(xiàn)狀為背景，歸納紫薇屬植物葉綠體基因組的結(jié)構(gòu)特征，總結(jié)了紫薇屬葉綠體基因組在DNA 條形碼、簡(jiǎn)單重復(fù)序列以及系統(tǒng)發(fā)育中的應(yīng)用，并分析了已完成序列測(cè)定的22 種植物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，旨在進(jìn)一步歸納總結(jié)紫薇屬葉綠體基因組的研究現(xiàn)狀以及應(yīng)用前景，為紫薇屬植物種質(zhì)資源鑒定、分類(lèi)和系統(tǒng)發(fā)育分析等方面的進(jìn)一步研究提供理論鋪墊，同時(shí)為紫薇屬其他物種的葉綠體基因組研究以及物種進(jìn)化和親緣關(guān)系分析等研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1 葉綠體基因組研究概況

1.1 葉綠體全基因組序列測(cè)定

1986 年，植物葉綠體基因組的全序列測(cè)定最早在煙草（Nicotiana tabacum）中發(fā)表［18］。近年來(lái)，由于測(cè)序技術(shù)的不斷發(fā)展，測(cè)序成本逐漸降低，利用快速發(fā)展的第二代測(cè)序技術(shù)，越來(lái)越多物種的葉綠體基因組先后被測(cè)序用于系統(tǒng)發(fā)育研究，美國(guó)國(guó)家生物技術(shù)中心（The National Center for Biotechnology Information，NCBI）中關(guān)于葉綠體全基因組的數(shù)據(jù)不斷被增加充實(shí)。

最初，基因組測(cè)序主要使用以Sanger 測(cè)序?yàn)楹诵牡臏y(cè)序技術(shù)，該法需要分離純化葉綠體基因組DNA 或者構(gòu)建全基因組細(xì)菌人工染色體（Bacterial artificial chromosome，BAC）文庫(kù)，再利用含有物種葉綠體DNA 片段的載體進(jìn)行測(cè)序，過(guò)程復(fù)雜且難度大，測(cè)序耗時(shí)長(zhǎng)、成本高，因此未被大范圍使用。直到新一代高通量測(cè)序的出現(xiàn)，極大地?cái)U(kuò)大了測(cè)序通量，縮短了測(cè)序時(shí)長(zhǎng)，為大規(guī)模葉綠體基因組測(cè)序提供了可能［19-21］。隨著測(cè)序成本的顯著降低，對(duì)整個(gè)葉綠體基因組進(jìn)行測(cè)序變得更為便捷。目前，NCBI 數(shù)據(jù)庫(kù)已獲得超過(guò)900 個(gè)陸地植物完整的葉綠體基因組［22］。此外，在葉綠體全基因組中開(kāi)發(fā)了眾多組裝軟 件，如 GetOrganelle［23］、Fast-Plast［24］、NOVOPlasty［25］、ORG.Asm［26］、chloroExtractor［27］、IOGA［28］、Chloroplast assembly protocol［29］等。

1.2 葉綠體基因組結(jié)構(gòu)研究

葉綠體全基因組序列由于其相對(duì)穩(wěn)定的基因組結(jié)構(gòu)、基因內(nèi)容和基因序列，已被廣泛接受為在分子進(jìn)化方面有價(jià)值的數(shù)據(jù)來(lái)源。葉綠體基因組具有高度保守的環(huán)狀DNA 結(jié)構(gòu)，少數(shù)為線形，是僅次于核基因組的第2 大基因組［30］。葉綠體基因組結(jié)構(gòu)通常為高度保守的四分體結(jié)構(gòu)，通常由1 個(gè)大單拷貝區(qū)（Large Single Copy，LSC）、1 個(gè)小單拷貝區(qū)（Small Single Copy，SSC）和2 個(gè)反向重復(fù)區(qū)（Inverted Repeats，IRs）組成。LSC區(qū)長(zhǎng)約81～90 kbp，SSC 區(qū)范圍在18～20 kbp，2 個(gè)反向重復(fù)區(qū)大小介于20～30 kbp［31］。雖然葉綠體基因組的結(jié)構(gòu)和大小高度保守，但I(xiàn)R/SC 邊界區(qū)域的擴(kuò)張和收縮常被認(rèn)為是造成高等植物葉綠體基因組長(zhǎng)度差異的主要原因［32］。大多數(shù)被子植物的葉綠體基因組大小在107～218 kbp之間，由大約120 個(gè)基因組成，分別編碼rRNA、tRNA和蛋白質(zhì)［33］。雖然葉綠體基因組結(jié)構(gòu)高度保守，但也會(huì)發(fā)生基因缺失現(xiàn)象，且可能存在突變熱點(diǎn)［34-35］，這為紫薇屬葉綠體基因組的相關(guān)研究奠定了基礎(chǔ)。

2 紫薇屬植物葉綠體基因組結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀

2.1 紫薇屬植物葉綠體基因組測(cè)序

隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，高通量技術(shù)的進(jìn)步降低了測(cè)序成本，極大地促進(jìn)了基因組和系統(tǒng)發(fā)育研究的進(jìn)步。越來(lái)越多物種的葉綠體基因組序列被測(cè)序，這對(duì)紫薇屬植物葉綠體基因組的比較研究提供了一定的分子基礎(chǔ)，有助于提升對(duì)其葉綠體基因組應(yīng)用價(jià)值的評(píng)價(jià)。目前，NCBI 顯示已完成22 種紫薇屬植物的葉綠體全基因組測(cè)序。表1 為目前已完成葉綠體全基因組測(cè)序的紫薇屬植物和5 個(gè)近緣屬的相關(guān)信息。

表1 來(lái)源于NCBI 的紫薇屬植物和外群葉綠體基因組序列Table 1 Chloroplast genome sequence of Lagerstroemia and outgroups derived from NCBI

2.2 紫薇屬植物葉綠體基因組結(jié)構(gòu)特征

從NCBI 數(shù)據(jù)庫(kù)下載紫薇（L.indica）和絨毛紫薇（L.tomentosa）的葉綠體基因組序列，登錄號(hào)分別為NC_030484、MT019851，使用OGDRAW 在線軟件生成葉綠體基因組圖譜。由圖1 和圖2 可知，紫薇屬植物的葉綠體基因組呈閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)，為高度保守的四分體結(jié)構(gòu)，其葉綠體基因組通常也由4 部分組成，分別為1 個(gè)大單拷貝區(qū)（LSC）、1 個(gè)小單拷貝區(qū)（SSC）和2 個(gè)反向重復(fù)區(qū)（IRs），其中2 個(gè)反向重復(fù)區(qū)域的序列相同，但方向相反，通常命名為IRa、IRb，該區(qū)域會(huì)在紫薇屬葉綠體基因組進(jìn)化過(guò)程中延伸或者縮??；LSC 和SSC 區(qū)的變異大于IR 區(qū)，非編碼區(qū)的分化程度大于編碼區(qū)［36］。由表2 可知，22種紫薇屬植物的葉綠體基因組大小約為150 kbp，最大的L.venusta長(zhǎng)度為152 521 bp，最小的L.guilinensis長(zhǎng)度為151 968 bp，其中LSC 區(qū)長(zhǎng)度為83～84 kbp，SSC 區(qū)長(zhǎng)度約為16 kbp，IR 區(qū)約為25 kbp，葉綠體基因組中嘌呤（GC）含量為37.6%～37.7%。紫薇屬植物的葉綠體基因組的基因數(shù)量大多為112 個(gè)，其中包括78 個(gè)蛋白編碼基因、30 個(gè)tRNA 基因、4 個(gè)rRNA 基因，但L.balansae的葉綠體基因組含有130 個(gè)基因，包括85 個(gè)蛋白編碼基因、37 個(gè)tRNA 基因、8 個(gè)rRNA 基因。葉綠體基因組雖然在基因結(jié)構(gòu)上高度保守，但I(xiàn)R/SC 邊界區(qū)域的擴(kuò)張和收縮引起的IR/SC 連接位置的變化，通常被認(rèn)為是造成高等植物葉綠體基因組長(zhǎng)度變異的主要機(jī)制［37-38］。Zheng等［39］發(fā)現(xiàn)13 種紫薇在IR/SC 交界區(qū)表現(xiàn)出相似的特征，而Xu等［40］在3 個(gè)新測(cè)序的紫薇葉綠體基因組中觀察到rpl2 內(nèi)含子缺失，紫薇rpl2 內(nèi)含子缺失的發(fā)生被認(rèn)為是千屈菜科中重要的進(jìn)化事件之一。

圖1 大花紫薇葉綠體基因組物理圖譜Fig.1 Gene map of the choloroplast genome of Lagerstroemia speciosa

圖2 絨毛紫薇葉綠體基因組物理圖譜Fig.2 Gene map of the choloroplast genome of Lagerstroemia tomentosa

表2 紫薇屬植物葉綠體基因組序列特征匯總Table 2 Summary of chloroplast genome sequence characteristics of Lagerstroemia

2.3 22 種紫薇屬植物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系

為了確定紫薇屬植物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，根據(jù)表1 中由NCBI 下載的FASTA 序列，使用軟件PhyloSuite，采用貝葉斯法（Bayesian inference，BI）構(gòu)建22 種紫薇屬植物的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，另設(shè)置5 個(gè)近源外群Duabanga grandif lora、Oenothera biennis、O.argillicola、Ludwigia octovalvis、Erodium carvifolium。由圖3 可知，L.calyculata、L.loudonii、L.sp.2、L.tomentosa、L.sp.3、L.floribunda、L.balansae、L.intermedia、L.siamica、L.speciosa、L.venusta、L.anhuiensis、L.glabra、L.caudata、L.excelsa、L.indica、L.guilinensis、L.sp.4、L.limii、L.subcostata、L.fauriei、L.villosa共22 種紫薇屬植物單獨(dú)為一支，為單系群，具有較大的支持率。

圖3 基于27 個(gè)物種的葉綠體全基因組用貝葉斯法（Bayes）構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)Fig.3 Phylogenetic tree based on the 27 species chloroplast genome sequences with Bayes’method

3 紫薇屬植物葉綠體基因組的應(yīng)用研究進(jìn)展

3.1 DNA 條形碼研究

DNA 條形碼（DNA barcode）是指生物體內(nèi)能夠代表該物種的、標(biāo)準(zhǔn)的、有足夠變異的、易擴(kuò)增且相對(duì)較短的DNA 片段。該技術(shù)是利用生物體DNA 中一個(gè)或幾個(gè)保守片段對(duì)物種進(jìn)行快速準(zhǔn)確鑒定的新興生物技術(shù)。葉綠體上的DNA序列片段（如matK、rbcL、trnH-psbA、rpoC1、rpoB、accD、ycf5 等）在植物DNA 條形碼被廣泛應(yīng)用。Xu等［40］從6 種紫薇屬植物的葉綠體基因組中選擇12 個(gè)相對(duì)較高的變異區(qū)（trnK-rps 16、trnStrnG、trnG-trnR-atpa、trnE-trnT、rbcLaccd、psbL-psbF-psbE、trnP-psaJ-rpl33、rrn16-trni、ccsa、ndhG-ndhI、rps15-ycf1 和ycf1）作 為cp DNA 標(biāo)記，推測(cè)它們?cè)谖锓N和品種水平上經(jīng)歷了更快的核苷酸替換，可以作為分子標(biāo)記應(yīng)用于紫薇屬植物的系統(tǒng)發(fā)育分析和植物鑒定；Zheng等［39］從13 種紫薇屬植物中選擇識(shí)別度最高的7 個(gè)基因片段（ndhF、ycf1、trnK-rps16、psbKPSBI、trnR-ucu-atpa、rpl32-trnL 和rrn16-trni）作為DNA 條形碼，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這7 個(gè)條形碼能有效鑒別13 個(gè)種。Dong等［41］比較了20 種紫薇屬植物中的4 個(gè)高變量標(biāo)記和國(guó)際DNA 通用條形碼（rbcL、matK、psbA-trnH），發(fā)現(xiàn)4 個(gè)高變量標(biāo)記的進(jìn)化速率是DNA通用條形碼的2.5倍。馬麗［43］針對(duì)國(guó)際DNA 條形碼對(duì)紫薇屬植物的鑒定進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)trnH-psbA 在13 個(gè)紫薇屬物種中變異最大，但是鑒定成功率僅為38.46%；MatK 和rbcL 變異太小不適合用作紫薇屬DNA 條形碼；而組合片段rbcL+trnH-psbA 和mat K+rbc L+trn H-psb A 鑒定能力高，可用作紫薇屬特異性條形碼；構(gòu)建NJ 樹(shù)對(duì)15 個(gè)高變片段進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)其 中5 個(gè)片段 petA-psbJ、ndh F-rpl32、ndhGndhI、trnS-trnG 和trnR-atpA 的鑒定能力最強(qiáng)，因此建議將它們作為紫薇屬的候選DNA 條形碼。前人從紫薇屬葉綠體基因組中開(kāi)發(fā)的DNA 標(biāo)記能彌補(bǔ)國(guó)際通用條形碼在紫薇屬中的鑒定缺陷，對(duì)紫薇種質(zhì)資源的種間鑒定、定向育種以及系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系提供了強(qiáng)有力的分子手段。

3.2 SSR 研究

簡(jiǎn)單重復(fù)序列（Simple sequence repeat，SSR）是由1～6 個(gè)核苷酸組成的簡(jiǎn)單重復(fù)的串聯(lián)序列，SSR 在基因組的不同位置不同分布，長(zhǎng)度一般在200 bp 以下，通常有6 種核苷酸類(lèi)型，即單核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸以及六核苷酸，且SSR 在真核和原核生物中廣泛分布［44-45］。SSR 分子標(biāo)記具有在基因中覆蓋率高、重復(fù)次數(shù)多、多態(tài)性豐富、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，能夠檢測(cè)出品種親緣關(guān)系之間的細(xì)小差異，現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于品種間親緣關(guān)系及遺傳多樣性的研究［46］。

隨著生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，分子標(biāo)記已成為紫薇屬植物在遺傳多樣性及親緣關(guān)系分析等研究的重要手段。例如，王獻(xiàn)等［47］設(shè)計(jì)并優(yōu)化了20 個(gè)紫薇和南紫薇的AFLP 銀染色反應(yīng)系統(tǒng)，該技術(shù)還應(yīng)用于分析30 個(gè)紫薇品種和2 個(gè)近緣種的親緣關(guān)系；顧翠花［48］在王獻(xiàn)等［47］的基礎(chǔ)上針對(duì)紫薇建立AFLP 實(shí)驗(yàn)反應(yīng)體系，篩選出可用于分析紫薇種質(zhì)資源的引物，并用于評(píng)價(jià)13 個(gè)紫薇群體的親緣關(guān)系；徐靜靜等［49］利用ISSR 技術(shù)，基于4個(gè)紫薇群體和48 個(gè)不同花色的紫薇品種，分析了紫薇屬品種的花色遺傳多樣性；Wang等［50］利用78 個(gè)SSR 標(biāo)記分析評(píng)價(jià)了51 個(gè)紫薇品種和5 個(gè)屋久島紫薇品種的遺傳多樣性，驗(yàn)證了現(xiàn)有品種與已鑒定但未開(kāi)發(fā)種質(zhì)資源的品種之間的關(guān)系。這些研究在紫薇品種鑒定、分類(lèi)、遺傳多樣性評(píng)價(jià)等方面取得了一定進(jìn)展。

葉綠體基因組中的簡(jiǎn)單重復(fù)序列在種內(nèi)水平上可能是高度可變的，因此經(jīng)常被用作群體遺傳學(xué)和進(jìn)化研究中的遺傳標(biāo)記。Gu等［36］分析了22 種千屈菜科植物的SSR 位點(diǎn)，其中包含14種紫薇屬植物，研究發(fā)現(xiàn)每個(gè)種均有211～332 個(gè)SSR，長(zhǎng)度包含8～16 個(gè)堿基，共發(fā)現(xiàn)單核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸6 種SSR，以單核苷酸的重復(fù)序列最常見(jiàn)，數(shù)量在123～212 個(gè)，其中，紫薇屬植物中只有L.siamica和L.intermedia 存在六核苷酸。SSR 位于31 個(gè)編碼基因和57 個(gè)基因間隔區(qū)中，結(jié)果表明葉綠體基因組變異較大的SSR 可用于近緣物種的鑒定和系統(tǒng)發(fā)育研究［35］。Xu等［40］分析了6 種紫薇屬植物的葉綠體基因組中的SSR，發(fā)現(xiàn)SSR 的長(zhǎng)度在10～15 個(gè)堿基之間，對(duì)6 個(gè)紫薇基因組序列的比較分析表明，共檢測(cè)到5 類(lèi)SSR（單核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸和五核苷酸）重復(fù)。Zheng等［39］通過(guò)比較13 種紫薇屬植物的葉綠體基因組中SSR 的分布和數(shù)量，發(fā)現(xiàn)了從單核苷酸到六核苷酸的SSR，前5 種SSR 分別存在于紫薇屬13 種植物中，六核苷酸重復(fù)序列也僅存在于Lagerstroemia siamica和L.intermedia的葉綠體基因組中，發(fā)現(xiàn)SSR 序列分布在31 個(gè)基因編碼區(qū)和57 個(gè)基因間隔區(qū)，這與Gu 在22種千屈菜科的14 種紫薇屬植物的SSR 分布研究結(jié)果一致，SSR 在葉綠體基因組中分布不均的現(xiàn)象特征，有助于SSR 分子標(biāo)記技術(shù)應(yīng)用到種下層面的系統(tǒng)發(fā)育分析。馬麗［43］研究了13 種紫薇的66 個(gè)SSR 位點(diǎn)，選擇了7 個(gè)SSR 數(shù)量最高的基因，發(fā)現(xiàn)同源 SSR 沒(méi)有顯著差異，這也從側(cè)面說(shuō)明了SSR 的多態(tài)性。在紫薇屬物種中鑒定SSR 位點(diǎn)為多態(tài)性SSR，為紫薇屬SSR 標(biāo)記的開(kāi)發(fā)提供參考序列。

3.3 系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系研究

系統(tǒng)發(fā)育也稱(chēng)為系統(tǒng)發(fā)展，它是指某一個(gè)類(lèi)群的形成和發(fā)展過(guò)程。通過(guò)建立系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，能更直觀地分析類(lèi)群的親緣關(guān)系。Xu等［40］使用最大簡(jiǎn)約（MP）、最大似然（ML）和貝葉斯推斷（BI）方法，基于4 個(gè)葉綠體基因組全序列、編碼區(qū)、非編碼區(qū)和12 個(gè)高變區(qū)，在高Bootstrap 支持下完全區(qū)分了所有6 個(gè)紫薇屬分類(lèi)群，獲得了較大的支持率。Zheng等［39］基于32 種物種（其中包括13 種紫薇）的66 個(gè)共享蛋白質(zhì)編碼基因構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，揭示了紫薇屬內(nèi)物種的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系及其在桃金娘目中的系 統(tǒng)發(fā)育位置。紫薇屬植物的系統(tǒng)發(fā)育，包括更具代表性的物種和大量的分子標(biāo)記，對(duì)于了解紫薇屬植物的進(jìn)化史、新品種的選育和紫薇種質(zhì)資源的保護(hù)至關(guān)重要［50］。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

紫薇屬植物具有花期長(zhǎng)、花色艷麗且抗污能力強(qiáng)的特點(diǎn)，是我國(guó)夏季重要的園林觀賞植物。本文在分析葉綠體基因組各 結(jié)構(gòu)中，由于L.loudonii、L.sp.2 WD-2021、L.sp.3 WD-2021、L.sp.4 WD-2021 的參考文獻(xiàn)未發(fā)布，暫只對(duì)19種紫薇屬植物的葉綠體基因組結(jié)構(gòu)進(jìn)行概述，且已進(jìn)行葉綠體基因組測(cè)序的物種僅占已有物種的1/3，因此對(duì)紫薇屬植物葉綠體基因組結(jié)構(gòu)的概括不夠系統(tǒng)。進(jìn)一步完成未進(jìn)行葉綠體基因序列的測(cè)定，有利于紫薇屬內(nèi)親緣關(guān)系以及屬內(nèi)基因組的比較研究。

相比利用基因片段作為DNA 標(biāo)記，簡(jiǎn)短的片段無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估物種在系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)中的位置，因此亟需通過(guò)完整的葉綠體基因組序列判定物種親緣關(guān)系，利用完整的葉綠體基因組序列進(jìn)行基因組比較研究更具有說(shuō)服力［51-53］。新測(cè)序的紫薇屬植物葉綠體全基因組將利于提高對(duì)紫薇屬植物葉綠體基因組的認(rèn)識(shí)，并有助于對(duì)該物種開(kāi)展資源保護(hù)工作。通過(guò)比較完整的葉綠體基因組，提高對(duì)葉綠體基因組進(jìn)化、物種鑒定和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的理解，同時(shí)有助于提升對(duì)葉綠體基因組應(yīng)用價(jià)值的評(píng)價(jià)，為紫薇屬植物后續(xù)的種質(zhì)資源鑒定、分類(lèi)和系統(tǒng)發(fā)育分析等方面的進(jìn)一步研究提供理論鋪墊。