Análise de genomas completos de cloroplasto de Curcuma e a contribuição para a filogenia e evolução adaptativa

Curcuma é um membro importante das Zingiberaceae. Muitas espécies desse gênero são amplamente utilizadas na medicina tradicional e têm um importante valor cultural no Leste Asiático. Dentre eles, C. longa é considerada a principal fonte de curcumina e possui uma ampla gama de utilizações. O rápido desenvolvimento da filogenia molecular aprofundou nossa compreensão da taxonomia e evolução da Curcuma. No entanto, pouco se sabe sobre a filogenia do genoma do cloroplasto e as bases genéticas da evolução adaptativa. Neste trabalho, sequenciamos o genoma completo do cloroplasto de 4 espécies de Curcuma. Os genomas do cloroplasto de Curcuma mostraram estruturas altamente conservadas e o comprimento variou de 159.423 bp a 152.723 bp. Um total de 133 genes foram observados. Várias repetições e repetições de sequência simples (SSRs) foram detectadas. Ao comparar com espécies relacionadas, 7 regiões altamente variáveis ​​foram identificadas como potenciais códigos de barras de DNA específicos para a identificação de espécies. A análise filogenética de sequências plastômicas completas e conjuntos de dados específicos revelou discordância com o limite de gênero esperado. As relações filogenéticas do cloroplasto foram melhor previstas pela geografia do que pelo DNA morfológico e nuclear, indicando uma existência substancial de introgressão. Foi comprovado que 9 genes têm alta probabilidade posteriori na análise de seleção positiva, e 4 deles (psbA, psbD, PetA e rbcL) intimamente relacionados à fotossíntese, o que implica que os genes do cloroplasto podem ter sofrido pressão de seleção positiva na evolução. Esses resultados são de grande importância para entendermos a base genética, a filogenia e a evolução adaptativa do cloroplasto de Curcuma.