探秘非洲葫芦（Lagenaria abyssinica）叶绿体基因组：解锁葫芦科分类与演化的分子密码

为解决葫芦属（Lagenaria）中Lagenaria abyssinica叶绿体基因组（cp 基因组）无分子数据及分析的问题，研究人员开展了对其 cp 基因组的组装、注释及与其他类群关系的研究。结果发现其 cp 基因组结构等特点，明确了类群关系。该研究为葫芦属和葫芦科分类及演化研究提供重要资源。

葫芦属（Lagenaria Ser.）是葫芦科（Cucurbitaceae Juss.）中包含重要经济作物的属之一。到目前为止，葫芦属中仅报道过Lagenaria siceraria var. microcarpa (Naudin) H. Hara 的叶绿体基因组（cp 基因组）。然而，Lagenaria abyssinica (Hook.f.) C.Jeffrey 的 cp 基因组还没有分子数据和分析。研究人员对L. abyssinica的整个 cp 基因组进行了组装和注释，并探究了它所属分类群与其他分类群的关系。L. abyssinica的 cp 基因组大小为 156,800 bp，由大小分别为 86,478 bp 的大单拷贝区（LSC）、17,992 bp 的小单拷贝区（SSC）以及两个大小均为 26,165 bp 的相同反向重复区组成。cp 序列包含 132 个基因，其中有 87 个蛋白质编码基因、37 个转运 RNA（tRNA）基因和 8 个核糖体 RNA（rRNA）基因。葫芦科植物的叶绿体基因组在结构、基因顺序、碱基对含量（GC%）和密码子使用上差异不大。研究还发现了 20 个高变位点和 32 个正选择基因。系统发育树显示，葫芦属是西瓜属（Citrullus Schrad.）的姊妹分支，它们又与冬瓜属（Benincasa Savi）和马㼎儿属（Zehneria Endl.）共同形成一个更大的分支。葫芦属是冬瓜族（Benincaseae Ser.）的成员，与南瓜族（Cucurbiteae Juss.）有着密切的系统发育关系，同时在其他分支间关系上也有了新的认识。L. abyssinica的 cp 基因组是该属和葫芦科分类以及分歧时间研究的重要分子资源。这项研究丰富了葫芦科的基因组学数据，有助于 DNA 条形码和分子标记研究的进一步发展。