تجميع كامل لجينوم البلاستيدات الخضراء لشجرة Rubroshorea leprosula من إندونيسيا للدراسات النشئية والحفاظ
Complete chloroplast genome assembly of Rubroshorea leprosula wood from Indonesia for phylogenetic and conservation studies

شارك:
المجلة: Frontiers in Ecology and Evolution، المجلد: 14
DOI: https://doi.org/10.3389/fevo.2026.1751419
تاريخ النشر: 2026-01-30
المؤلف: Ainun Fadilah وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث الخشب والعود

مقدمة

تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على أهمية Rubroshorea leprosula، المعروف عادة باسم الميرانتي الأحمر، كنوع خشب تجاري حيوي، مع حجم خشب دائري بلغ 653.49 ألف م³ في عام 2020. هذا النوع، الذي ينتمي إلى عائلة Dipterocarpaceae، يوجد بشكل أساسي في الغابات الاستوائية المنخفضة في جنوب شرق آسيا ويُقدَّر لتطبيقاته في البناء والأثاث واللوح الخشبي. على الرغم من أهميته الاقتصادية، يواجه R. leprosula تهديدات من الاستغلال المفرط، وقطع الأشجار غير القانوني، وتدهور الموائل، مما يؤدي إلى انخفاض في عدد سكانه وتصنيفه كنوع قريب من التهديد من قبل الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة (IUCN).

تؤكد الورقة على الحاجة إلى استراتيجيات حفظ فعالة، خاصة من خلال طرق موثوقة لتحديد الخشب. بينما تحتوي دراسات تشريح الخشب التقليدية على قيود، توفر الطرق الجينية، وخاصة تلك التي تستخدم بيانات الجينوم البلاستي، تحديد أنواع أكثر دقة ورؤى حول التنوع الجيني. تهدف الدراسة إلى تجميع وتوصيف الجينوم البلاستي الكامل لـ R. leprosula من إندونيسيا، مما يعالج الفجوة في الموارد الجينومية ويساهم في جهود الحفظ وفهم هذا النوع المهم اقتصاديًا وإيكولوجيًا.

نقاش

في هذه الدراسة، تم استخراج الحمض النووي الجينومي من عينات الكامبيوم لـ *Rubroshorea leprosula* التي تم جمعها من حديقة بوكيت تيغابولو الوطنية، إندونيسيا، باستخدام بروتوكول CTAB المعدل. تم تقييم الحمض النووي المستخرج من حيث النقاء والتركيز، مما أسفر عن عينة عالية الجودة مناسبة للتسلسل القصير عبر منصة Illumina NovaSeq 6000. تم تجميع الجينوم البلاستي الناتج بنجاح، كاشفًا عن هيكل رباعي الأجزاء نموذجي يبلغ 150,691 زوج قاعدي، يتكون من منطقة نسخ كبيرة (LSC)، ومنطقة نسخ صغيرة (SSC)، ومنطقتين مكررتين معكوستين (IRA و IRB). يحتوي الجينوم على 115 جينًا، بما في ذلك 80 جينًا مشفرًا للبروتين، و30 جينًا tRNA، و4 جينات rRNA، مع وجود 19 جينًا تحتوي على إنترونات، مما يشير إلى تعقيدات محتملة في تنظيم التعبير الجيني.

وضعت التحليلات النشوء والتطور *Rubroshorea leprosula* ضمن مجموعة أحادية النشوء بجانب الأنواع ذات الصلة الوثيقة، مثل *Shorea pachyphylla* و *Parashorea chinensis*، مع دعم قوي من bootstrap. يتناقض هذا مع النتائج السابقة التي اقترحت مجموعة غير أحادية النشوء للجنس. تؤكد النتائج على العلاقات التطورية بين هذه الأنواع وتبرز الميزات الجينومية لـ *R. leprosula*، والتي قد تفيد استراتيجيات الحفظ والدراسات الجينومية المقارنة المستقبلية. تؤكد الدراسة على أهمية فهم التنوع الجيني والديناميات التطورية داخل جنس *Rubroshorea*، خاصة في سياق التكيفات البيئية وجهود الحفظ.

Journal: Frontiers in Ecology and Evolution, Volume: 14
DOI: https://doi.org/10.3389/fevo.2026.1751419
Publication Date: 2026-01-30
Author(s): Ainun Fadilah et al.
Primary Topic: Wood and Agarwood Research

Introduction

The introduction of the research paper highlights the significance of Rubroshorea leprosula, commonly known as red meranti, as a vital commercial timber species, with a reported roundwood volume of 653.49 thousand m³ in 2020. This species, part of the Dipterocarpaceae family, is primarily found in Southeast Asia’s lowland tropical rainforests and is valued for its applications in construction, furniture, and plywood. Despite its economic importance, R. leprosula faces threats from overexploitation, illegal logging, and habitat degradation, leading to a decline in its population and a classification as Near Threatened by the IUCN.

The paper emphasizes the need for effective conservation strategies, particularly through reliable wood identification methods. While traditional wood anatomy studies have limitations, genetic methods, especially those utilizing chloroplast genomic data, offer more accurate species identification and insights into genetic diversity. The study aims to assemble and characterize the complete chloroplast genome of R. leprosula from Indonesia, addressing the gap in genomic resources and contributing to conservation efforts and the understanding of this economically and ecologically important species.

Discussion

In this study, genomic DNA was extracted from cambium samples of *Rubroshorea leprosula* collected from Bukit Tigapuluh National Park, Indonesia, using a modified CTAB protocol. The extracted DNA was assessed for purity and concentration, yielding a high-quality sample suitable for short-read sequencing via the Illumina NovaSeq 6000 platform. The resulting chloroplast genome was successfully assembled, revealing a typical quadripartite structure of 150,691 bp, comprising a Large Single-copy Region (LSC), a Small Single-copy Region (SSC), and two Inverted Repeat regions (IRA and IRB). The genome contains 115 genes, including 80 protein-coding genes, 30 tRNA genes, and 4 rRNA genes, with 19 genes featuring introns, indicating potential complexities in gene expression regulation.

Phylogenetic analysis placed *Rubroshorea leprosula* within a monophyletic clade alongside closely related species, such as *Shorea pachyphylla* and *Parashorea chinensis*, with strong bootstrap support. This contrasts with previous findings that suggested a non-monophyletic grouping for the genus. The results underscore the evolutionary relationships among these taxa and highlight the genomic features of *R. leprosula*, which may inform conservation strategies and further comparative genomic studies. The study emphasizes the importance of understanding the genetic diversity and evolutionary dynamics within the *Rubroshorea* genus, particularly in the context of environmental adaptations and conservation efforts.

شارك: