Page 108 - 《广西植物》2025年第7期

１ ３ ０ ０ 广 西 植 物 ４５ 卷
表 １ 苦豆子叶绿体基因组简单重复序列(ＳＳＲ)统计 密码子偏好以 Ａ / Ｕ 结尾ꎮ ＥＮＣ 的取值范围原则上
Ｔａｂｌｅ １ Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＳＳＲ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ 为 ２０ ~ ６１ꎬ其大小与密码子偏好性的强弱成反比ꎬ
ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ Ｓｏｐｈｏｒａ ａｌｏｐｅｃｕｒｏｉｄｅｓ
常以 ３５ 为偏好强弱的分界值(杨国锋ꎬ２０１５)ꎮ 由
最大重复 比率 图 ３ 可知ꎬ基因的 ＥＮＣ 值范围为 ３３.４９ ~ ５３.７４ꎬ除
重复单元 类型 数量
Ｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ Ｒａｔｉｏ
Ｒｅｐｅａｔ ｕｎｉｔ Ｔｙｐｅ Ｎｕｍｂｅｒ
ｒｅｐｅａｔ (％) ｒｐｓ８ 外ꎬ其余基因的 ＥＮＣ 值均大于 ３５ꎬ并且 ＥＮＣ
值大于 ４０ 的基因占比为 ９０％ꎬ表明苦豆子叶绿体
１ Ａ １９ ３６ ３８.３０
Ｔ １８ ４１ ４３.６２ 基因组密码子偏好性较弱ꎮ
２.３.２ 有效密码子数绘图( ＥＮＣ￣ｐｌｏｔ) 分析 ＥＮＣ
Ｇ １１ １ １.０６
与 ＧＣ３ 关联分析结果( 图 ４) 显示ꎬ以预期 ＥＮＣ 值
２ ＡＴ ８ ９ ９.５８
(图中曲线)为参照ꎬ绝大部分基因的实际 ＥＮＣ 值
ＴＡ ８ ６ ６.３８
小于预期 ＥＮＣ 值ꎬ表明苦豆子叶绿体基因组密码
３ ＴＡＴ ５ １ １.０６
子偏性受选择影响ꎻ同时ꎬＥＮＣ 频数分布显示ꎬ大
多数基因的 ＥＮＣ 比值分布在 ０.５ ~ ０.１５ 之间( 表
３)ꎬ其实际 ＥＮＣ 值与预期 ＥＮＣ 值相差较大ꎬ距离
标准曲线较远ꎬ说明苦豆子叶绿体基因但密码子
偏好性受选择影响ꎮ
２.３.３ 奇偶偏好性绘图(ＰＲ２￣ｐｌｏｔ) 分析 由图 ５ 可
知ꎬ苦豆子叶绿体基因绝大多数处于散点图的右
下方ꎬ即碱基 Ｔ 与 Ｇ 的使用频率高于 Ａ 和 Ｃꎻ当密
码子使用偏好性完全受突变影响时ꎬＴ 与 Ａ 和 Ｇ
与 Ｃ 在密码子第三位碱基上的分布应相等( 洪森
荣等ꎬ２０２３)ꎬ说明苦豆子叶绿体基因组密码子使
用模式除受到突变影响外ꎬ还受自然选择等其他
因素的影响ꎮ
２.３.４ 中性绘图分析 中性绘图分析结果(图 ６)表
图 ２ 苦豆子叶绿体基因组 ＳＳＲ 类型和数量 明ꎬＧＣ３ 的 范 围 为 ０. ３０ ~ ０. ５３ꎬ ＧＣ１２ 的 范 围 为
Ｆｉｇ. ２ Ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｎｕｍｂｅｒｓ ｏｆ ＳＳＲｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ０.１９ ~ ０.３７ꎬ基因落点全部位于对角线上ꎬＧＣ１２ 与
ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ Ｓｏｐｈｏｒａ ａｌｏｐｅｃｕｒｏｉｄｅｓ
ＧＣ３ 的 相 关 系 数 和 回 归 系 数 分 别 为 ０. ３６１ 和
０.５４４ꎬ说明苦豆子叶绿体基因组密码子 ＧＣ１２ 与
位点存在于内含子(ｉｎｔｒｏｎ) 中、约 １６％的 ＳＳＲ 位点 ＧＣ３ 碱基组成差异较小ꎬ这是因使用偏好性受突

分布于蛋白编码区(ｃｏｄｉｎｇ ＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅꎬＣＤＳ)ꎮ 变的影响而导致ꎮ
２.３ 密码子偏好性分析 ２.３.５ 最优密码子分析 将各基因按 ＥＮＣ 值大小
２.３.１ 密码子组成分析 苦豆子叶绿体基因组中 排序ꎬ两端各选取 ５ 个基因用于高表达基因库与

大于 ３００ ｂｐ 的蛋白编码序列共有 ５０ 条ꎬ含有 ２０ 低表达基因库的构建ꎬ分别计算 ２ 个库中密码子
３５４ 个密码子ꎮ 除终止密码子外ꎬ编码亮氨酸的密 的 ＲＳＣＵ 值 及 ΔＲＳＣＵ 值ꎬ将 同 时 满 足 ΔＲＳＣＵ ≥
码子占比最多ꎬ为 １０.３９％ꎻ编码半胱氨酸的密码 ０.０８ 且 ＲＳＣＵ≥１ 的密码子定为最优密码子( 表

子占比最少ꎬ仅为 １.１８％(表 ２)ꎮ 同时ꎬ检测到 ３０ ４)ꎮ 表 ４ 结果显示ꎬ苦豆子叶绿体基因组中最优
个 ＲＳＣＵ 大于 １ 的密码子ꎬ其中编码亮氨酸的密码 密码子共有 ２１ 个ꎬ分别为 ＧＣＡ、ＧＣＵ、ＣＧＡ、ＣＧＵ、
子 ＵＵＡ 的 ＲＳＣＵ 值最高(１.９７)ꎬＡＵＧ 和 ＵＧＧ 密 ＵＧＵ、 ＣＡＡ、 ＧＡＡ、 ＧＧＡ、 ＧＧＵ、 ＣＡＵ、 ＡＵＵ、 ＵＵＡ、
码子偏好性均等于 １ꎬ除 ＵＵＧ 外 均 以 Ａ / Ｕ 结 尾 ＡＡＡ、ＵＵＵ、 ＣＣＣ、 ＡＧＵ、 ＵＣＵ、 ＡＣＵ、 ＵＡＵ、 ＧＵＡ 和
(表 ２)ꎮ ＧＣａｌｌ 及密码子 ３ 个位置的平均 ＧＣ 含量 ＧＵＵꎬ均以 Ａ / Ｕ 结尾ꎮ
分别为 ３７.８３％、３８.６９％、３７.６４％、２７.８９％( 图 ３)ꎬ ２.４ Ｋａ / Ｋｓ 分析
ＧＣ３ 的平均含量最低ꎬ同样苦豆子叶绿体基因组 从苦豆子、 白刺花和砂生槐叶绿体基因组中