太行菊属(Opisthopappus Shih),中国特有物种,为我国第二批珍稀濒危植物,主要分布在太行山上,属下暂定两种:太行菊(Opisthopappus taihangensis(Ling)Shih)和长裂太行菊(Opisthopappus longilobus Shih)。通过高通量测序对太行菊属叶绿体基因组进行研究,并进行功能基因注释及比较基因组学分析,以期揭示太行菊属下分类及其系统发育地位,为太行菊属利用及遗传多样性保护提供理论依据。太行菊属叶绿体基因组中有42.4%的序列是基因编码区(64100bp),共编码基因85个,包括38种t RNA基因,4种r RNA基因(在反向重复区各有两个拷贝),28个蛋白质编码基因,编码基因平均长度是754bp;非基因编码区占整个叶绿体的57.6%,其中包括基因间区(GC含量为36.7%),长度为87069 bp。太行菊叶绿体基因组(cp DNA)全长151169 bp,长裂太行菊cp DNA基因组全长151403 bp,GC含量基本相同,为38.3%。太行菊和长裂太行菊叶绿体全序列进行比对后发现有391个SNP位点,118个Indels位点。共线性分析显示,太行菊与长裂太行菊两物种的遗传图谱上锚定标记的排列次序一致性良好,且遗传距离近;选择压分析结果d N/d S比值小于1,表明叶绿体蛋白编码基因的选择压力为负选择。基因功能注释显示,太行菊属叶绿体基因组中涉及脂肪酸代谢通路、嘌呤代谢通路、四环素生物合成的142条unigene被注释到19条KEGG通路中。GO注释包括生物过程、分子功能和细胞成分。在细胞生物学过程和代谢过程中鉴定到的蛋白质总量百分比最大(100%);其次是生物信号,生物定位,占10%至100%;分子功能中参与结合和催化功能的蛋白数量占总数的80%以上;在细胞成分中,细胞器、细胞部分和细胞蛋白的数量占比是100%。COG功能分析表明,叶绿体基因组蛋白被分为6个功能组,分别为:(1)能量产物和转化率;(2)翻译;(3)核糖体结构与生物发生;(4)转录;(5)翻译后的修改和修复;(6)碳水化合物和脂质的运输和代谢。利用菊科其他16个物种的叶绿体全基因组序列,基于最大似然法构建系统发育树,结果显示,太行菊属下两个物种聚为一支,杭白菊、小红菊和蒙氏马先蒿聚为一支,且太行菊属在进化上更先进一些。