The complete chloroplast genome of Persicaria perfoliata and comparative analysis with four medicinal plants of Polygonaceae

Abstract

Polygonaceae is a large family of medicinal herbs that includes many species used as traditional Chinese medicine, such as Per sicaria per foliata. Here, we sequenced the complete chloroplast genome of P. per foliata using Illumina sequencing technology with the purpose of providing a method to facilitate accurate identification. After being annotated, the complete chloroplast genome of P. per foliata was compared with those of Fagopyrum tataricum, Per sicaria chinensis, Fagopyrum dibotrys, and Fallopia multiflora. The complete chloroplast genome of P. per foliata is 160 730 bp in length, containing a small single-copy region of 12 927 bp, a large single-copy region of 85 433 bp, and a pair of inverted repeat regions of 62 370 bp. A total of 131 genes were annotated, including 8 rRNA genes, 34 tRNA genes, and 84 protein-coding genes. Forty-two simple sequence repeats and 55 repeat sequences were identified. Mutational hotspot analyses indicated that five genes (matK, ndhF, ccsA, cemA, and rpl20) could be selected as candidates for molecular markers. Moreover, phylogenetic analysis showed that all the Polygonaceae species formed a monophyletic clade, and P. per foliata showed the closest relationship with P. chinense. The study provides valuable molecular information to accurately identify P. per foliata and assist in its development and application.

Résumé

Les Polygonaceae forment une grande famille de plantes médicinales, et celle-ci inclut plusieurs espèces employées en médecine traditionnelle chinoise, tel que Persicaria perfoliata. Dans ce travail, les auteurs ont séquencé le génome chloroplastique complet du P. perfoliata à l’aide de la technologie de séquençage Illumina dans le but de faciliter l’identification de cette espèce. Après annotation, le génome chloroplastique complet du P. perfoliata a été comparé à ceux du Fagopyrum tataricum, du Persicaria chinensis, du Fagopyrum dibotrys et du Fallopia multiflora. Le génome chloroplastique complet du P. perfoliata mesure 160 730 pb, contient une petite région simple copie de 12 927 pb, une grande région simple copie de 85 433 pb et une paire de régions inversées répétées de 62 370 pb. Au total, 131 gènes ont été annotés, incluant 8 gènes d’ARNr, 34 d’ARNt et 84 codant pour des gènes. Quarante-deux microsatellites et 55 séquences répétées ont été identifiées. Une analyse des sites les plus polymorphes a montré que cinq gènes (matK, ndhF, ccsA, cemA, rpl20) s’avéraient de bons candidats pour développer des marqueurs moléculaires. De plus, une analyse phylogénétique a montré que toutes les espèces de Polygonaceae formaient un clade monophylétique, et que le plus proche parent du P. perfoliata était le P. chinense. Cette étude apporte une information moléculaire précieuse pour l’identification précise du P. perfoliata et se veut utile pour le développement et l’application d’outils d’identification. [Traduit par la Rédaction]

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