PF08-臺灣產6種北美箭竹族：竹亞科(禾本科)之葉綠體基因組比較分析

龔冠寧^{1, 3, *}、張坤城²、許淯淳³、張琮柏²、鄧書麟³

¹ 國立嘉義大學農業科學博士學位學程。嘉義市東區鹿寮里學府路300號。

² 國立嘉義大學森林暨自然資源學系。嘉義市東區鹿寮里學府路300號。

³ 林業試驗所中埔研究中心。600054嘉義市西區文化路432巷65號。

^* 通訊作者：kkn@tfri.gov.tw

北美箭竹族(Arundinarieae)植物，具有極高的食用性與民生用途價值，然而有關臺灣原生的種類在分子鑒定與系統發育研究相關資訊甚少。本研究藉由臺灣原生6種北美箭竹族植物(內文竹Ampelocalamus naibunensis、臺灣矢竹Gelidocalamus kunishii、石竹Phyllostachys lithophlia、桂竹Phyllostachys makinoi、包籜矢竹Pseudosasa usawai、玉山箭竹Yushania niitaakayamensis)葉綠體基因組進行定序與分析，並以此為基礎展開相關研究。


6種北美箭竹族植物葉綠體經註釋比對後，皆鑑定出111個基因，包括76個蛋白質編碼基因，31個tRNA和4個rRNA，葉綠體特徵與其他被子植物相同，為環狀DNA結構，分別由1個大的單拷貝區域(LSC)、1個小的單拷貝區域組成(SSC)，與2個相同的反向重複序列（IR）所組成，總長度介於139,535bp-139,664bp。


比較LSC、SSC與IR等區域交界處基因位置變化，其中LSC/IRB 位於rpl22 和rps19之間，而SSC/IRA 則位於ndhH之中，與其他北美箭竹族的物種結果一致；透過SSR(Simple Sequence Repeat)分析檢測，得到約150個簡單重複序列，以單核苷酸重複數目最多，主要由A和T組成單核苷酸重複，其次為AT/TA構成的二核苷酸重複。在密碼子使用上，約有28個密碼子具有偏好性(RSCU>1，Relative Synonymous Codon Usage)，除了甘胺酸(GGG)之外，多以A或T結尾，比率高達97%。6種植物葉綠體基因組在編碼區較為保守，其中rpoC2、rps18、infA、ndhA具有較高的多態性，可應用於北美箭竹族植物的分子鑑定。


北美箭竹族在系統發育上目前可區分為12支序群(clade)，本研究6種植物中，內文竹歸類為Ⅲ支序群，臺灣矢竹為Ⅵ支序群，其餘皆屬Ⅴ支序群；包籜矢竹為Ⅴ支序群，和過去將其視為茶稈竹屬(Pseudosasa,Ⅵ支序群)或苦竹屬(Pleioblastus, Ⅵ支序群)類群結果不一致，其他物種之親緣關係則未見分歧。


綜上，本研究為臺灣產北美箭竹族植物，由葉綠體基因組的確定以及遺傳多樣性提供依據，可供作為竹亞科植物於分類上之參考。