Page 56 - 《广西植物》2025年第5期
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表 １ 三脉水丝梨叶绿体基因组不同位置的 ＧＣ 含量
Ｔａｂｌｅ １ ＧＣ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ Ｓｙｃｏｐｓｉｓ ｔｒｉｐｌｉｎｅｒｖｉａ
名称 大小 开始位置 结束位置 ＧＣ 含量
Ｎａｍｅ Ｓｉｚｅ (ｂｐ) Ｓｔａｒｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｅｎｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ＧＣ ｃｏｎｔｅｎｔ (％)
大单拷贝区 ＬＳＣ ８８ ０６７ １ ８８０６７ ３６.２
小单拷贝区 ＳＳＣ １８ ８０８ １１４３１８ １３３１２５ ３２.５
反向重复区 Ａ ＩＲＡ ２６ ２５０ １５９３７５ １３３１２６ ４３.１
反向重复区 Ｂ ＩＲＢ ２６ ２５０ ８８０６８ １１４３１７ ４３.１
Ｌｅｕ)的密码子ꎬ仅有 ２４３ 个(１.１４％) 密码子编码 ２.４ 叶绿体基因组的比较分析
半胱氨酸(ｃｙｓｔｅｉｎｅꎬ Ｃｙｓ)ꎬ表明在三脉水丝梨叶绿 通过在线网站 ＣＰＪＳｄｒａｗ 比较分析了三脉水丝
体基因组中使用最多的是亮氨酸ꎬ使用最少的是 梨及其近缘物种的 ＬＳＣ、ＳＳＣ 和 ＩＲ 区的边界位置ꎬ
半 胱 氨 酸ꎮ 在 所 有 密 码 子 中ꎬ 异 亮 氨 酸 结果如 图 ４ 所 示ꎬ７ 个 物 种 的 ＩＲ 区 长 度 较 保 守
(ｉｓｏｌｅｕｃｉｎｅꎬ Ｉｌｅ)中的 ＡＵＵ 使用次数最多ꎬ次数为 (２６ ２１８ ~ ２６ ２５８ ｂｐ)ꎮ 除三脉水丝梨、樟叶假蚊
８８５ꎬ使用次数最少的是半胱氨酸中的 ＵＧＣꎬ次数 母和波斯铁木以外ꎬ其余 ４ 个物种的 ＬＳＣ / ＩＲＢ 边
为 ５４ꎮ ３ 个终止密码子中 ＵＡＡ 的使用频率最高 界均在 ｒｐｓ１９ 基因内部ꎮ 樟叶假蚊母的 ｎｄｈＦ 基因
横跨 ＩＲＢ / ＳＳＣ 边界ꎬ而其余 ６ 个物种的 ｎｄｈＦ 基因
(ＵＡＡ: ５０.９４％ꎻ ＵＡＧ: ２４.５３％ꎻ ＵＧＡ: ２４.５３％)ꎮ
三脉水丝梨叶绿体基因密码子中ꎬＲＳＣＵ 值最高的 距边界 １０ ~ １６ ｂｐꎮ ７ 个物种的 ＳＳＣ / ＩＲＡ 边界都位
为丙氨酸中的 ＧＣＵ(１.８８)ꎬ最低的为丝氨酸中的 于 ｙｃｆ１ 基 因 上 且 ｙｃｆ１ 基 因 在 ＩＲＡ 的 长 度 均 为
１ ０１７ ｂｐꎮ 三脉水丝梨和樟叶假蚊母的 ｙｃｆ１ 基因
ＡＧＣ(０.３３)ꎮ 有 ３０ 个密码子 ＲＳＣＵ 值大于 １ꎬ除
朝 ＳＳＣ 区分别进入了 ４ ５８１ ｂｐ 和 ４ ５５４ ｂｐꎬ其余 ５
Ｌｅｕ(ＵＵＧ)对应的密码子以外ꎬ其余 ２９ 个均以 Ａ /
个物种均朝 ＳＳＣ 区进入了 ４ ５６０ ｂｐꎮ 三脉水丝梨
Ｕ 结尾ꎬ说明三脉水丝梨叶绿体基因组密码子更
的 ｔｒｎＨ 基因距离 ＩＲＡ / ＬＳＣ 边界最远ꎬ为 １２２ ｂｐꎬ
偏向以 Ａ / Ｕ 结尾ꎮ
其余 ６ 个物种 ｔｒｎＨ 基因与 ＩＲＡ / ＬＳＣ 边界的距离
基于 ＥＮＣ 值建立高、低表达基因库后ꎬ计算出
差异相对较小(７ ~ ２５ ｂｐ)ꎮ
ΔＲＳＣＵ 值ꎬ得到 ２８ 个三脉水丝梨叶绿体基因组的
使用 Ｍａｕｖｅ 插件对三脉水丝梨及 ６ 个近缘物
高表达密码子ꎬ其中有 ３ / ７ 的密码子以 Ａ / Ｕ 结尾ꎮ
种的叶绿体基因组进行共线性分析ꎬ结果( 图 ５)
结合筛选得到的高表达密码子和高频密码子ꎬ最
显示 ７ 个物种基因组具有较高的共线性ꎬ基本不
终得到 ９ 个最优密码子( 表 ３ 中带∗的密码子)ꎮ
存在大片段基因重排和倒置现象ꎬ结构比较保守ꎮ
其中ꎬ所有的最优密码子均以 Ａ / Ｕ 结尾ꎮ
以蚊母树为参照序列ꎬ通过 ｍＶＩＳＴＡ 软件对三脉水
对三脉水丝梨叶绿体基因组密码子第 ３ 位碱
丝梨及其 ６ 个近缘物种进行基因组比对ꎬ结果显
基进行 ＰＲ２￣ｐｌｏｔ 分析ꎬ结果( 图 ３:Ａ) 表明坐标点
示编码区和 ＩＲ 区都更为保守( 图 ６)ꎮ 总体而言ꎬ
主要分布在 Ａ / (Ａ ＋Ｔ ) <０.５ 和 Ｇ / (Ｇ ＋Ｃ ) >０.５
３ ３ ３ ３ ３ ３ 这 ７ 个物种的叶绿体基因组不存在大片段缺失的
的区域ꎬ总体表现出密码子第 ３ 位碱基 Ｇ 和 Ｔ 的
现象ꎬ具有较高的相似性ꎮ
使用频率大于 Ｃ 和 Ａꎬ说明三脉水丝梨叶绿体基 ２.５ 核苷酸多态性分析
因组密码子偏好受到碱基突变和自然选择的影 为确定水丝梨属植物的高突变区域ꎬ本研究
响ꎮ 从图 ３:Ｂ 可以看出ꎬ基因基本上落在期望曲 使用 ＤｎａＳＰ ｖ６.０ 软件对水丝梨属三脉水丝梨和水
线下方ꎬ说明突变对三脉水丝梨叶绿体基因组密 丝梨的 ４ 条叶绿体基因组的蛋白编码区域和非编
码子偏好性的影响较小ꎮ 中性绘图分析结果( 图 码区域分别进行核苷酸多态性( Ｐ ) 分析ꎮ 对 ７９
ｉ
３:Ｃ) 显 示ꎬ ＧＣ 与 ＧＣ 成 负 相 关ꎬ 相 关 系 数 为 个蛋白编码区(重复基因仅计算一次) 的分析显示
１２ ３
－０.０３４ꎬ相关性不显著ꎮ 回归系数为－ ０.０４９ ４ꎬ接 (图 ７:Ａ)ꎬＰ 值最高的编码区为 ｐｓａＪ(０.００７ ４１)ꎬ
ｉ
近于 ０ꎬ这表明自然选择对三脉水丝梨叶绿体基因 其次为 ｐｅｔＬ(０.００５ ２１)ꎮ 在蛋白编码区中共发现
３５ 处 Ｐ ＝ ０ 的高度保守区域ꎮ 以 Ｐ ＝ ０.００３ ０为阈
组密码子偏好性的影响最大ꎮ ｉ ｉ
