基于转录组数据的湿地松密码子使用偏好性分析

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万方数据
维普

中文摘要：研究湿地松转录组编码序列的密码子使用偏好性，明确密码子使用频率，探究湿地松异源表达受体的最佳选择，为湿地松分子育种奠定基础。以筛选到的13 932条湿地松转录组编码序列(coding sequence，CDS)为研究对象，利用CodonW 1。4。2、EMBOSS在线分析程序、MEGA 7等软件进行湿地松密码子组成分析，计算同义密码子相对使用度(relative synonymous codon usage，RSCU)、不同位置 GC 含量和有效密码子数(effective number of codon，ENc)等指标，同时展开中性绘图分析和偏倚性分析等，系统地探究影响密码子偏好性的主导因素，从而筛选出最优密码子，并选择合适的遗传转化受体。研究结果表明，湿地松转录组密码子中的平均GC含量为43。72％，其中GC1含量最大，为50。78％，其次是GC2和GC3，含量分别为40。68％和39。71％，表明不同位置的碱基组成存在差异，第3位上是A/U碱基的概率更大;ENc值在25。94～61。00之间，平均值为53。58，CAI均值较低，为0。20，表明密码子整体偏好性较弱。中性绘图、PR2-plot绘图和ENc-GC3s关联分析结果均表明，自然选择是大多数湿地松基因密码子存在使用偏好性的主要原因;以高频率高表达的标准筛选出25个湿地松最优密码子，均以A/U结尾。通过将湿地松与大肠杆菌、拟南芥、烟草、酵母菌、水稻等5种生物的密码子使用频率进行对比分析得出，烟草、拟南芥是湿地松基因进行遗传转化功能验证的理想选择。综上所述，湿地松转录组密码子整体偏好性弱，第3位碱基偏好使用A/U，自然选择是其产生密码子偏好性的关键原因，烟草、拟南芥可作为湿地松基因异源表达的理想植物受体。结果有利于湿地松功能基因的异源表达，也为进一步研究湿地松遗传背景及高产脂分子机制提供科学依据。

作者：

胡蓉、赖猛、张露、陈婷萱、黄文丁、易敏

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作者单位：

江西省森林培育重点实验室/江西特色林木资源培育与利用2011协同创新中心/江西农业大学林学院,江西南昌 330045

关键词：

湿地松转录组最优密码子密码子使用偏好性

基金：

江西省重点研发计划一般项目江西省自然科学基金青年基金国家自然科学基金江西省林业厅林业科技创新专项

项目编号：

20203BBFL6305820212BAB21501332160385202311

出版年：

2024

DOI：

10.15889/j.issn.1002-1302.2024.18.007

江苏农业科学

江苏省农业科学院

江苏农业科学

CSTPCD北大核心

影响因子：0.732

ISSN：1002-1302

年,卷(期)：2024.52(18)