Page 36 - 《广西植物》2020年第2期

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Ｇｕｉｈａｉａ Ｆｅｂ. ２０２０ꎬ ４０(２): １７３－１８３

ＤＯＩ: １０.１１９３１/ ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０１８１１０３５
陆奇丰ꎬ 骆文华ꎬ 黄至欢. 两种梧桐叶绿体基因组密码子使用偏性分析 [Ｊ]. 广西植物ꎬ ２０２０ꎬ ４０(２): １７３－１８３.
ＬＵ ＱＦꎬ ＬＵＯ ＷＨꎬ ＨＵＡＮＧ ＺＨ. Ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ ｂｉａｓ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｆｒｏｍ ｔｗｏ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ Ｆｉｒｍｉａｎａ Ｍａｒｓｉｌｉ [Ｊ]. Ｇｕｉｈａｉａꎬ ２０２０ꎬ ４０(２):
１７３－１８３.

两种梧桐叶绿体基因组密码子使用偏性分析

陆奇丰ꎬ 骆文华ꎬ 黄至欢 ∗

广 西 壮 族 自 治 区
( 广西植物研究所ꎬ 广西 桂林 ５４１００６ )
中 国 科 学 院
摘 要: 为了分析美丽梧桐、云南梧桐叶绿体基因组密码子的使用偏性ꎬ该研究通过筛选美丽梧桐、云南梧
桐叶绿体基因组中各 ５２ 条蛋白编码序列ꎬ并利用 ＣｏｄｏｎＷ、ＣＵＳＰ 和 ＳＰＳＳ 软件对其密码子使用模式及偏性
进行了分析ꎮ 结果表明:(１)美丽梧桐、云南梧桐的 ＧＣ 含量分别为 ３８.１２％、３８.０５％ꎬ表明叶绿体基因组内
富含 Ａ / Ｔ 碱基ꎮ (２)有效密码子数(ＥＮＣ) 范围为 ３６.９１ ~ ５６.４６、３６.５５ ~ ５８.０４ꎬ表明多数密码子偏性较弱ꎮ
(３)相对同义密码子(ＲＳＣＵ)分析显示ꎬＲＳＣＵ>１ 的密码子各有 ２９ 个ꎬ其中 ２８ 个以 Ａ、Ｕ 结尾ꎮ (４) 中性绘
图显示ꎬＧＣ 与 ＧＣ 的相关性不显著ꎬ回归曲线斜率分别为 ０.１９５ 和 ０.３０４ꎬ说明密码子偏好性主要受到自然
３ １２
选择的影响ꎮ (５)ＥＮＣ￣ｐｌｏｔ 分析中大部分基因分布于曲线的周围和下方ꎬＥＮＣ 比值多分布于－０.０４ ~ ０.１０ 之
间ꎬ表明突变会影响密码子偏性的形成ꎮ 此外ꎬ１７、１８ 个密码子分别被鉴定为美丽梧桐、云南梧桐的最优密
码子ꎮ 以上结果说明美丽梧桐、云南梧桐叶绿体基因组的密码子使用偏性可能受选择和突变共同作用ꎬ且
使用模式较为相似ꎬ但具有一定的差异ꎬ可能与适应环境的进化机制有关ꎮ
关键词: 美丽梧桐ꎬ 云南梧桐ꎬ 叶绿体基因组ꎬ 密码子偏性ꎬ 最优密码子
中图分类号: Ｑ９４３.２ 文献标识码: Ａ
文章编号: １０００￣３１４２(２０２０)０２￣０１７３￣１１ 开放科学(资源服务)标识码(ＯＳＩＤ):

Ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ ｂｉａｓ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｆｒｏｍ

ｔｗｏ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ Ｆｉｒｍｉａｎａ Ｍａｒｓｉｌｉ

∗
ＬＵ Ｑｉｆｅｎｇꎬ ＬＵＯ Ｗｅｎｈｕａꎬ ＨＵＡＮＧ Ｚｈｉｈｕａｎ
( Ｇｕａｎｇｘｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂｏｔａｎｙꎬ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｚｈｕａｎｇ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ ａｎｄ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｇｕｉｌｉｎ ５４１００６ꎬ Ｇｕａｎｇｘｉꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ Ｆｉｒｍｉａｎａ ｐｕｌｃｈｅｒｒｉｍａ ａｎｄ Ｆ.
ｍａｊｏｒ. Ｆｉｆｔｙ￣ｔｗｏ ｇｅｎｅｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｆｒｏｍ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ (Ｃｐ ｇｅｎｏｍｅ) ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｔｗｏ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｕｓｉｎｇ ＣｏｄｏｎＷꎬ
ＣＵＳＰ ａｎｄ ＳＰＳＳ ｓｏｆｔｗａｒｅ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ: (１) ＧＣ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ Ｆｉｒｍｉａｎａ ｐｕｌｃｈｅｒｒｉｍａ ｗａｓ ３８.１２％ꎬ ａｎｄ ｔｈａｔ ｉｎ
Ｆ. ｍａｊｏｒ ｗａｓ ３８.０５％ꎬ ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇ ｔｈａｔ Ａ/ Ｔ ｂａｓｅ ｗａｓ ｒｉｃｈ ｉｎ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ. (２) Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃｏｄｏｎｓ ｉｎ
Ｆ. ｐｕｌｃｈｅｒｒｉｍａ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ３６.９１ ｔｏ ５６.４６ꎬ ａｎｄ ｔｈａｔ ｉｎ Ｆ. ｍａｊｏｒ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ３６.５５ ｔｏ ５８.０４ꎬ ｍｅａｎｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｄｏｎ ｂｉａｓ ｗａｓ

收稿日期: ２０１９－０３－２１
基金项目: 国家自然科学基金(３１７００１９６)ꎻ广西科学院基本业务费项目(２０１７ＹＪＪ２３００８)ꎻ广西植物研究所基本业务费项目
(ＧＺＹ１６００３ꎬ ＧＺＹ１７００８ ) [ Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ( ３１７００１９６ )ꎻ Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｕａｎｇｘｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ( ２０１７ＹＪＪ２３００８ )ꎻ Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂｏｔａｎｙ
(ＧＺＹ１６００３ ꎬ ＧＺＹ１７００８)]ꎮ
作者简介: 陆奇丰(１９８８－)ꎬ男ꎬ广西容县人ꎬ硕士ꎬ助理研究员ꎬ主要从事植物生物技术研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｌｕｉｑｆｅｎｇ＠ １６３.ｃｏｍꎮ
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通信作者: 黄至欢ꎬ博士ꎬ副研究员ꎬ主要从事植物繁殖生态学研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｚｈｉｈｕａｎ＿ｈｕａｎｇ＠ ｗｈｕ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ