核基因组vs.线粒体基因组——一张表（植物）

发布日期：2026-01-20 22:20 来源：研究小组作者：AgroIPM 浏览次数：

比较维度	核基因组（Nuclear genome）	线粒体基因组（Mitogenome）
细胞定位	细胞核，染色体上	线粒体基质，游离或附着于内膜
遗传方式	双亲遗传（受精融合）	绝大多数植物为母系遗传（少数双-父系）
基因组大小	通常 200 Mb–20 Gb；多染色体（拟南芥 125 Mb，小麦 16 Gb）	巨大变化区间：22 kb（红树科）–11.7 Mb（西伯利亚落叶松）；单环/多环/线状/分枝/网状
倍性水平	二倍体或多倍体，染色体成对存在	单倍体，每个线粒体含 10–100 拷贝
染色体结构	真核线性染色体，端粒-着丝粒-组蛋白	通常为环状 DNA（植物中常呈“主环+亚环”动态重组）
编码容量	2–5 万个蛋白基因，占比 <5%；大量非编码、重复、调控序列	30–60 个蛋白基因，占比 6–15%；其余为重复、内含子、外来片段
基因功能	发育、代谢、抗逆、次生代谢等“全功能”	主要与氧化磷酸化、呼吸链、细胞程序性死亡相关
重复序列	转座子、LTR、串联重复丰富，可占 70% 以上	散在重复、SSR、叶绿体迁入片段极多；部分植物含 40 kb 级大重复
内含子	普遍存在于蛋白基因	部分基因含庞大顺式-反式剪接内含子（nad1 可达 5 个）
RNA 编辑	极少	植物特有：C→U（偶尔 U→C）编辑，数百位点；可制造起始/终止密码子
重组与动态	减数分裂同源重组	高频分子内/间重组，产生“主环-亚环”多态；可瞬时改变基因顺序
进化速率	综合位点：中性速率约 1×10⁻⁹ 替换/位点/年	同义位点速率极低（1×10⁻⁹–10⁻¹⁰），但结构变异速率高；常用于高阶系统发育
水平基因转移	极少	频繁捕获叶绿体、核、病毒甚至其他线粒体序列
研究用途	物种形成、适应性、经济性状定位、全基因组育种	物种/品种快速鉴定、母系谱系地理、雄性不育（CMS）机制、细胞器互作