Abstract Plastomes are very informative structures for comparative phylogenetic and evolutionary analyses. We sequenced and analyzed the complete plastome of Campomanesia xanthocarpa and compared its gene order, structure, and evolutionary characteristics within Myrtaceae. Analyzing 48 species of Myrtaceae, we identified six genes representing ‘hotspots’ of variability within the plastomes (ycf2, atpA, rpoC2, pcbE, ndhH and rps16), and performed phylogenetic analyses based on: (i) the ycf2 gene, (ii) all the six genes identified as ‘hotspots’ of variability, and (iii) the genes identified as ‘hotspots’ of variability, except the ycf2 gene. The structure, gene order, and gene content of the C. xanthocarpa plastome are similar to other Myrtaceae species. Phylogenetic analyses revealed the ycf2 gene as a promissing region for barcoding within this family, having also a robust phylogenetic signal. The synonymous and nonsynonymous substitution rates and the Ka/Ks ratio revealed low values for the ycf2 gene among C. xanthocarpa and the other 47 analyzed species of Myrtaceae, with moderate purifying selection acting on this gene. The average nucleotide identity (ANI) analysis of the whole plastomes produced phylogenetic trees supporting the monophyly of three Myrtaceae tribes. The findings of this study provide support for planning conservation, breeding, and biotechnological programs for this species.

中文翻译：

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基于完整的质体序列和质体 ycf2 基因的桃金娘科植物中的分子关系

摘要 塑性体是用于比较系统发育和进化分析的非常有用的结构。我们对 Campomanesia xanthocarpa 的完整质体进行了测序和分析，并比较了桃金娘科内的基因顺序、结构和进化特征。分析了桃金娘科的 48 个物种，我们确定了六个代表塑性体中变异“热点”的基因（ycf2、atpA、rpoC2、pcbE、ndhH 和 rps16），并基于以下进行了系统发育分析：（i）ycf2 基因，（ii）所有六个基因都被确定为变异的“热点”，以及 (iii) 被确定为变异“热点”的基因，除了 ycf2 基因。C. xanthocarpa plastome 的结构、基因顺序和基因含量与其他桃金娘科物种相似。系统发育分析揭示 ycf2 基因是该家族内有希望的条形码区域，也具有强大的系统发育信号。同义和非同义替换率以及 Ka/Ks 比率显示 C. xanthocarpa 和其他 47 个分析的桃金娘科物种中 ycf2 基因的值较低，中等纯化选择作用于该基因。整个塑性体的平均核苷酸同一性 (ANI) 分析产生了支持三个桃金娘科部落单一系统的系统发育树。这项研究的结果为规划该物种的保护、育种和生物技术计划提供了支持。xanthocarpa 和其他 47 种分析的桃金娘科物种，中等纯化选择作用于该基因。整个塑性体的平均核苷酸同一性 (ANI) 分析产生了支持三个桃金娘科部落单一系统的系统发育树。这项研究的结果为规划该物种的保护、育种和生物技术计划提供了支持。xanthocarpa 和其他 47 种分析的桃金娘科物种，中等纯化选择作用于该基因。整个塑性体的平均核苷酸同一性 (ANI) 分析产生了支持三个桃金娘科部落单一系统的系统发育树。这项研究的结果为规划该物种的保护、育种和生物技术计划提供了支持。