摘要
[目的]分析楸树叶绿体基因组密码子使用偏性,为楸树乃至梓属植物叶绿体基因组学、物种进化特征及遗传多样性分析等研究提供理论依据.[方法]利用Codon W 1.4.2及EMBOSS expiorer的cusp和chips软件对51个楸树叶绿体基因的编码区(CDS)序列进行密码子相关参数、中性绘图、ENC-plot和PR2-plot等分析,并通过构建高、低表达偏性基因库,以ENC值和RSCU值为参考标准,最终筛选最优密码子.[结果]51个基因密码子的平均GCall含量为38.48％,密码子不同位置GC含量为:GC1(47.03％)>GC2(39.93％)>GC3(28.09％),说明第3位的GC并非均匀分布;ENC为34.93～56.50,平均为46.87.GC2与GC1呈极显著正相关(P<0.01),而GC3与GC1和GC2无显著正相关(P>0.05);ENC与GCall、GC1、GC3和N均呈显著正相关(P<0.05,下同);密码子数(N)与GC3和ENC呈显著正相关.RSCU>1的密码子共有30个,其中,以A或U结尾的密码子有29个.中性绘图分析结果显示,GC3与GC12相关系数为0.0188,二者无显著相关性,回归系数为0.143.ENC-plot分析结果显示,大部分基因偏离了ENC预期标准曲线,少数分布在预期曲线附近;有7个密码子分布在GC3含量-0.05～0.15区间,其余区间共有44个密码子,而这44个基因离ENC标准曲线较远.PR2-plot分析结果显示,落在中线上的基因较少,平面图右下方的基因分布较多,表明在各碱基使用频率方面存在偏性,即T>A,G>C.各碱基使用频率存在偏性(T>A,G>C),说明基因组密码子的偏性更多受选择效应的影响.最终筛选出7个为最优密码子UUU、CUU、CCU、AAA、GAU、CGA和GGU.[结论]楸树叶绿体基因组密码子偏性较弱,偏好使用A或U结尾的密码子,主要受选择压力的影响,受突变等其他因素影响较小.
基金项目
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(CAFYBB2017ZA001-8)
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