本研究测定了桫椤(Alsophila spinulosa)叶绿体基因组的全序列,这是第一个被完全测序的树蕨类叶绿体基因组。桫椤隶属树蕨类的最大科桫椤科(Cyatheaceae),是在新生代辐射演化产生的树蕨植物的重要代表。桫椤叶绿体基因组大小为156,661 bp,具陆生植物叶绿体DNA所拥有的典型四区结构,即一个大单拷贝区(LSC,86,308 bp),一个小单拷贝区(SSC,21,623 bp)和两个反向重复区(IR,分别为24,365 bp)。该基因组共编码117个基因,其中包括85个蛋白质基因、28个tRNA基因和4个rRNA基因；此外,还具有两个假基因ψycf66和ψtrnT-UGU。　　 在蕨类植物中,树蕨类和水龙骨类互为姊妹群,它们与异孢蕨类共同构成现存蕨类植物中物种最丰富的核心薄囊蕨类。针对水龙骨类铁线蕨和其他蕨类基部类群的代表植物,对比其叶绿体基因组的结构和基因组成发现,铁线蕨具有一些独特的基因组学性状。可是,由于数据不足,对这些特征的起源以及可能反映的系统发育意义还无法给出准确判断。本研究在测得桫椤叶绿体基因组全序列的基础上,通过进行比较基因组学分析,认识到桫椤和铁线蕨的叶绿体基因组共有不少重要性状。例如,它们都丢失了5个常见于其他陆生植物的tRNA基因；它们的基因顺序相同,但与原始蕨类相比,经历过复杂重排。综合分析四种蕨类叶绿体基因组全序列,进一步证实在蕨类叶绿体基因组演化过程中,曾发生过两次关键性重排,即IRs重排和rpoB-to-psbZ重排。特别是,在桫椤叶绿体基因组IRs重排第二次倒位的一个端点附近,发现了一段长度为565 bp的高度重复区；该区由11个40-58 bp不等的相似序列串联重复而成。有趣的是,铁线蕨叶绿体基因组不含此重复区。　　 桫椤叶绿体基因组的rbcL-accD基因间区编码有一特有的trnR-UCG基因。该基因仅见于树蕨类,极有可能是树蕨类的独有特征。最后,基因顺序方面,本论文还发现蕨类的叶绿体基因组共有一个此前未报道过的小倒位--trnD-GUC倒位。