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油麦吊云杉叶绿体基因组特征及密码子偏性分析

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[目的]分析油麦吊云杉cpDNA的特征和密码子偏好性,为云杉属植物叶绿体基因组学提供研究依据.[方法]通过Ilumina HiSeq测序平台对油麦吊云杉cpDNA进行测序,并利用Codon W 1.4.2 和CUSP软件对其密码子偏性进行分析.[结果]油麦吊云杉cpDNA是一个全长为 124161 bp的环状DNA分子,与典型的具有保守的四分体cpDNA结构不同,油麦吊云杉cpDNA中存在反向重复区域的丢失,其cpDNA的GC含量为38.7％.油麦吊云杉cpDNA包含 113 个基因,其中蛋白质编码基因 76 个,核糖体RNA基因 4 个,转运RNA基因 33 个,系统发育分析显示,油麦吊云杉和西加云杉聚为一个独特的分支,油麦吊云杉cpDNA密码子不同位置上的GC含量从低到高依次是GC3(49.39％)＜GC2(40.73％)＜GC1(30.48％),表明其cpDNA密码子末位碱基偏好以A和U结尾;油麦吊云杉cpDNA中编码基因的ENC值＞45 的占 86％,表明其密码子的偏性较弱;GC12 和GC3 的相关性不显著(r=0.1664,b=-0.1577);ENC频数比值分布在-0.05～0.05 的基因频率占比 57％,说明油麦吊云杉叶绿体基因组CUB受选择影响的同时也受到其他因素影响;油麦吊云杉cpDNA中大部分基因分布在PR2平面图的右下方,即T＞A、G＞C,说明在油麦吊云杉绿体基因组密码子的偏好性受选择、突变等因素的影响.最终UCU、AAA、GGU、GCA、GUU、UGU、UCC、CAU、GCU、CGU、GAA和AUU等 12 个密码子被确定为油麦吊云杉绿体基因组的最优密码子.[结论]油麦吊云杉cpDNA密码子偏好使用A或U结尾的密码子,选择和突变是其CUB的主要影响因素.
Characteristics and codon usage bias of Picea brachytyla var.complanata chloroplast genome

丁淑金、魏健生、陆莹玲、马福仙、原晓龙、耿云芬、王毅、张汉尧

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西南林业大学林学院,云南 昆明 650224

西南林业大学西南地区生物多样性保育国家林业和草原局重点实验室,云南 昆明 650224

云南省林业科学院云南省森林植物培育与开发利用重点实验室,云南 昆明 650201

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油麦吊云杉 叶绿体基因组 密码子偏好性 最优密码子

国家自然科学基金昆明市国际(对外)科技合作基地项目云南省产业技术领军人才项目云南低碳发展引导专项云南省中青年学术和技术带头人后备人才项目

31860177GHJD-2020031YNWR-CYJS-2018-0372021135202205AC160044

2023

10.14067/j.cnki.1673-923x.2023.04.016

中南林业科技大学学报
中南林业科技大学

中南林业科技大学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.442
ISSN：1673-923X
年,卷(期)：2023.43(4)
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