The gene cox1 is one of the most reported mitochondrial genes involved in horizontal gene transfer among angiosperms. However, whether different cox1 copies exist in different populations of a species and whether any other novel way except intron homing exists for cox1 intron acquisition is less understood. In this study, we chose Cassytha filiformis, a parasitic plant from the angiosperm family Lauraceae, as an example to study cox1 variation and evolution. We identified the stable and inheritable co-occurrence of two copies of cox1 genes, which were different in base composition and insertion/deletion among samples of a single species, C. filiformis. The bioinformatic analyses revealed that Type I copy had intact open reading frames, but type II copy had premature stop codons and was a pseudogene. Further INDEL characterization, phylogenetic analyses, and CCT comparisons consistently support two different origins for the two types of C. filiformis cox1 genes. Type I cox1 was likely vertically inherited within the magnoliids but it has captured an intron from another species, whereas the entire type II intron-containing cox1 has most likely been transferred integrally from Cuscuta or other Convolvulaceae species. The finding of the two independent horizontal gene transfer events associated with C. filiformis cox1 genes not only promotes our understanding of the evolutionary history of C. filiformis, but also leaves intriguing evolutionary questions that merits further efforts.

中文翻译：

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水平基因转移影响了 Cassytha filiformis 的 cox1 基因进化。

基因 cox1 是被报道最多的线粒体基因之一，参与被子植物之间的水平基因转移。然而，一个物种的不同种群中是否存在不同的 cox1 拷贝，以及是否存在除内含子归巢之外的任何其他新方式来获取 cox1 内含子，目前尚不清楚。在本研究中，我们选择了樟科被子植物的寄生植物 Cassytha filiformis 作为研究 cox1 变异和进化的例子。我们确定了 cox1 基因的两个拷贝的稳定和可遗传的共存，它们在单个物种 C. filiformis 的样本中的碱基组成和插入/缺失不同。生物信息学分析表明，I型拷贝具有完整的开放阅读框，而II型拷贝具有提前终止密码子并且是假基因。进一步的 INDEL 表征，系统发育分析和 CCT 比较一致支持两种类型的 C. filiformis cox1 基因的两个不同起源。I 型 cox1 可能在木兰科植物中垂直遗传，但它从另一个物种中捕获了一个内含子，而整个包含 II 型内含子的 cox1 很可能是从菟丝子或其他旋花科物种整体转移的。与 C. filiformis cox1 基因相关的两个独立水平基因转移事件的发现不仅促进了我们对 C. filiformis 进化历史的理解，而且留下了值得进一步研究的有趣进化问题。I 型 cox1 可能在木兰科植物中垂直遗传，但它从另一个物种中捕获了一个内含子，而整个包含 II 型内含子的 cox1 很可能是从菟丝子或其他旋花科物种整体转移的。与 C. filiformis cox1 基因相关的两个独立水平基因转移事件的发现不仅促进了我们对 C. filiformis 进化历史的理解，而且留下了值得进一步研究的有趣进化问题。I 型 cox1 可能在木兰科植物中垂直遗传，但它从另一个物种中捕获了一个内含子，而整个包含 II 型内含子的 cox1 很可能是从菟丝子或其他旋花科物种整体转移的。与 C. filiformis cox1 基因相关的两个独立水平基因转移事件的发现不仅促进了我们对 C. filiformis 进化历史的理解，而且留下了值得进一步研究的有趣进化问题。