جنس مرزه (Satureja) از خانواده نعناعیان (Lamiaceae) مجموعه ای ارزشمند از گیاهان معطر با اهمیت دارویی و اقتصادی قابل توجه است، با این حال منابع ژنومی کلروپلاستی این جنس به طور گسترده مطالعه نشده و تا پیش از این تنها ژنوم کامل S. montana در دسترس بوده است. در این مطالعه، ژنوم های کامل کلروپلاست چهار گونه شامل S. hortensis ، S. khuzestanica ، S. montana و S. montana subsp. variegata با استفاده از توالی یابی Illumina توالی یابی و به روش ژنومیک مقایسه ای تحلیل شدند. تمام ژنوم های مونتاژشده ساختار چهاربخشی حفاظت شده ای با اندازه بین 151,777 تا 151,924 جفت باز نشان دادند که در این میان S. khuzestanica بزرگترین و S. hortensis کوچکترین ژنوم را به خود اختصاص دادند. حاشیه نویسی این ژنوم ها وجود 128 تا 130 ژن را آشکار کرد که مهم ترین تفاوت بین گونه ای مشاهده شده، کاهش تعداد نسخه های ژن trnE-UUC در گونه S. hortensis بود. تحلیل الگوی استفاده نسبی از کدون های مترادف (RSCU) نشان داد که 8/81 درصد از کدون های ترجیحی به بازهای آدنین یا اوراسیل ختم می شوند و کدون UUA (لوسین) با مقدار 08/2 بالاترین میزان ترجیح کدونی را در بین گونه ها داشت. در بررسی تنوع نوکلئوتیدی، نواحی بسیار متغیری شامل ژن های atpA ، ndhF، ycf1 و petN به عنوان بارکدهای DNA امیدبخش برای تمایز گونه ها شناسایی شدند و همچنین ژن rps18 تنها ژنی بود که شواهد معنی دار از انتخاب مثبت را نشان داد. بررسی مرزهای نواحی تکراری معکوس (IR) جابه جایی ژن های rps19، ycf1 و ndhF را به ویژه در گونه های S. khuzestanica و S. hortensis آشکار ساخت که بیانگر رویدادهای مستقل انقباض و انبساط در ساختار ژنومی این گونه ها است. بازسازی درخت فیلوژنتیک با استفاده از 67 ژن پروتئینی مشترک، تک تبار بودن جنس Satureja را با پشتیبانی بوت استرپ %100 تأیید کرد و خواهرخواندگی نزدیک آن را با جنس های Thymus (آویشن) و Mentha (نعنا) نشان داد. علاوه بر این، ارزیابی دو نشانگر کلروپلاستی ndhF و petN ثابت کرد که این دو نشانگر به تنهایی قادر به بازسازی روابط فیلوژنتیکی با پشتیبانی بالای %90 و مطابق با داده های کل ژنوم هستند. این پژوهش نخستین منبع جامع ژنومیک کلروپلاستی را برای جنس مرزه فراهم می کند که می تواند در مطالعات حفاظتی (به ویژه برای گونه های انحصاری ایران)، تاکسونومی مولکولی و کاربردهای زیست فناوری مورد استفاده قرار گیرد.
کلمات کلیدی: مرزه، Satureja، ژنوم کلروپلاستی، تنوع نوکلئوتیدی، ndhF، petN، انتخاب مثبت، نشانگرهای SSR