Page 42 - 《广西植物》2020年第2期

２ 期 陆奇丰等: 两种梧桐叶绿体基因组密码子使用偏性分析 １ ７ ９

而 Ｆ. ｍａｊｏｒ 为 ｙｃｆ２、ｃｌｐＰ、ｐｅｔＡ、ｙｃｆ３、ｎｄｈＪ、ａｔｐＥꎬ平均
ＥＮＣ 值 分 别 为 ５５. ２１ ( Ｆ. ｐｕｌｃｈｅｒｒｉｍａ )、 ５５. ２４
(Ｆ. ｍａｊｏｒ)ꎮ 分别计算高、低表达基因库的 ＲＳＣＵ
值ꎬ并 计 算 对 应 密 码 子 的 △ＲＳＣＵ 值 ( 高 表 达 库
ＲＳＣＵ 值－低表达库 ＲＳＣＵ 值)ꎬ同时与整体密码子
的 ＲＳＣＵ 值结合比较ꎬ筛选出△ＲＳＣＵ 值≥０.０８ꎬ且
整体 ＲＳＣＵ>１ 的密码子ꎬ定义为优越密码子ꎮ 最
终分别确定了 １７、１８ 个表达优越密码子(表 ４)ꎬ分
别为 ＧＣＡ、ＵＧＵ、ＧＡＡ、ＵＵＵ、ＧＧＡ、ＧＧＵ、ＣＡＵ、ＡＵＵ、
ＡＡＡ、ＵＵＡ、ＣＡＡ、ＣＧＡ、ＣＧＵ、ＡＧＵ、ＡＣＡ、ＡＣＵ( 为 Ｆ.
ｍａｊｏｒ 优越密码子)、ＧＵＡ、ＵＡＵꎬ这些优越密码子
均以 Ａ / Ｕ 结尾ꎮ 此外ꎬ 我们观察到两种梧桐植物
叶绿体基因组使用的优越密码子基本相同ꎬ但其

图 ３ ＥＮＣ￣ｐｌｏｔ 绘图分析 △ＲＳＣＵ 值存 在 一 定 的 差 异ꎬＦ. ｐｕｌｃｈｅｒｒｉｍａ 中 的
Ｆｉｇ. ３ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＥＮＣ￣ｐｌｏｔ (ＥＮＣ ｖａｌｕｅ ａｇａｉｎｓｔ Ｃ ) ＧＡＡ、 ＣＧＡ 密码子△ＲＳＣＵ>０.０８ 且<０.３０ꎬ 而 Ｆ.
ＧＣ３
表 ４ ＥＮＣ 比值频率分布
Ｔａｂｌｅ ４ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ＥＮＣ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒａｔｉｏ

美丽梧桐 Ｆｉｒｍｉａｎａ ｐｕｌｃｈｅｒｒｉｍａ 云南梧桐 Ｆ. ｍａｊｏｒ
组限 组中值
Ｃｌａｓｓ ｂｏｕｎｄａｒｙ Ｃｌａｓｓ ｍｉｄ￣ｖａｌｕｅ
组数 Ｎｕｍｂｅｒ 组频 Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ 频数 Ｎｕｍｂｅｒ 组频 Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ

－０.１ ~ ０ －０.０５ ９ ０.１７ ９ ０.１７
０ ~ ０.１ ０.０５ ３０ ０.５８ ２９ ０.５６
０.１ ~ ０.２ ０.１５ ９ ０.１７ １０ ０.１９
０.２ ~ ０.３ ０.２５ ３ ０.０６ ３ ０.０６
０.３ ~ ０.４ ０.３５ １ ０.０２ １ ０.０２
总计 Ｔｏｔａｌ ５２ １.００ ５２ １.００

ｍａｊｏｒ 中△ＲＳＣＵ>０.３ꎬＡＵＵ 表现则相反ꎬＡＣＵ 仅为 异ꎬ因此密码子使用偏性是研究物种基因组进化
Ｆ. ｍａｊｏｒ 的 优 越 密 码 子ꎬ 在 Ｆ. ｐｕｌｃｈｅｒｒｉｍａ 中 关系及影响的重要指标之一ꎮ
△ＲＳＣＵ ＝ ０ꎬ推测可能与两种梧桐低表达库中所使 碱基组成差异对密码 子 的 使 用 有 重 要 的 影

用的编码基因差异有关ꎮ 响ꎮ 密码子在第 １ 位、第 ２ 位碱基上的突变通常会
导致编码氨基酸的改变ꎬ第 ３ 位碱基存在简并性ꎬ
３ 讨论与结论 其突变对编码氨基酸的改变通常无影响( 尚明照
等ꎬ２０１１)ꎮ 因此ꎬ密码子第 ３ 位碱基的使用模式
密码子是遗传信息的基本单位ꎬ是核酸与蛋 与密码子偏性密切相关ꎮ 有研究表明ꎬ植物叶绿
白质的联系纽带ꎬ研究其使用情况对了解物种基 体 基 因 组 中 密 码 子 第 ３ 位 碱 基 偏 好 使 用 Ａ / Ｔ
因组进化具有重要意义( 李平等ꎬ２０１１)ꎮ 密码子 (Ｚｈｏｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００８ꎻ秦政等ꎬ２０１８ )ꎮ 本研究中ꎬ两
使用偏性是物种不断进化适应的结果ꎬ其形成机 种梧桐植物 Ｃ 和 Ｃ 高于 Ｃ 、Ｃ ꎬ且 Ｃ 、Ｃ 均
Ｔ３ Ａ３ Ｇ３ Ｃ３ ＧＣ１ ＧＣ２
制受多种因素的影响ꎬ其中突变作用和自然选择 与 Ｃ 相关性不显著ꎬＣ 比例最低ꎬ说明梧桐属
ＣＧ３ ＣＧ３
压力是其重要影响因素( 王鹏良等ꎬ ２０１８)ꎮ 不同 植物叶绿体基因组密码子偏好使用 Ａ / Ｔ 碱基结
物种、基因家族中密码子使用偏性存在一定的差 尾ꎬ与大花香水月季(Ｒｏｓａ ｏｄｏｒａｔａ ｖａｒ. ｇｉｇａｎｔｅａ)、