[目的]为了解云南油杉叶绿体基因密码子的偏好性使用模式.以云南油杉叶绿体基因组密码子为研究对象,筛选出41条蛋白编码序列,进行密码子偏好性分析,进一步揭示密码子组成特点及影响密码子偏好的因素,确定其最优密码子,为云南油杉开展叶绿体基因工程提供理论依据.[方法]利用Codon W 1.4.2和CUSP在线软件对云南油杉叶绿体基因密码子进行了中性绘图分析、ENC-plot、PR2-plot分析和对应性分析,分析密码子偏好性的影响因素,并从中得到最优密码子.[结果]云南油杉叶绿体基因组密码子不同位置上的GC含量依次是GC1(49.65％)>GC2(40.66％)>GC3(29.79％),表明其叶绿体基因组密码子末位碱基偏好以A和U结尾;叶绿体基因组中大部分编码基因的ENC值>45;可推断出其密码子的偏性较弱.GC12和GC3的相关系数和回归系数分别为-0.208和-0.206,相关性不显著;ENC频数比值分布在-0.05～0.05间的有21个,这部分基因密码子偏好性主要受突变的影响;云南油杉叶绿体基因组中大部分基因分布在PR2平面图的右下方,即T>A、G>C;说明在云南油杉叶绿体基因组密码子使用模式上,其偏好性更多地受到选择影响,同时亦受到突变因素的影响.对应性分析发现,第1轴存在16.57％的差异,为主要影响因素,与ENC、GC3相关系数为0.097、0.142,均无显著相关关系.最终UUA、CUU、AUU等15个密码子被确定为云南油杉叶绿体基因组的最优密码子.[结论]云南油杉叶绿体基因组密码子末位碱基偏好以A和U结尾,其密码子偏好性在受到选择影响的同时亦受到突变因素的影响.该结果可为今后开展云南油杉叶绿体基因工程、遗传多样性分析、种源鉴定等研究提供参考依据,同时也为油杉属叶绿体基因组进化机制研究提供理论基础.

云南油杉;叶绿体基因组;密码子偏好性;最优密码子

李江飞;王瑜;颜廷雨;汪啟波;陈诗;蔡年辉;许玉兰;唐红燕

西南林业大学 云南省高校林木遗传改良与繁育重点实验室,云南昆明 650224;西南林业大学 西南山地森林资源保育与利用教育部重点实验室,云南昆明 650224;普洱市林业和草原科学研究所,云南普洱 665099

中南林业科技大学学报

[1]李江飞;王瑜;颜廷雨;汪啟波;陈诗;蔡年辉;许玉兰;唐红燕-.云南油杉叶绿体基因组密码子偏好性分析)[J].中南林业科技大学学报,2022(04):30-39

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