Page 30 - 《广西植物》2020年第7期
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Ｇｕｉｈａｉａ Ｊｕｌ. ２０２０ꎬ ４０(７): ９２６－９３４
ＤＯＩ: １０.１１９３１/ ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０１９１１０３３
唐向民ꎬ 杨守臻ꎬ 陈怀珠ꎬ 等. 栽培大豆和野生大豆线粒体基因组密码子使用偏性的比较分析 [Ｊ]. 广西植物ꎬ ２０２０ꎬ ４０(７): ９２６－９３４.
ＴＡＮＧ ＸＭꎬ ＹＡＮＧ ＳＺꎬ ＣＨＥＮ ＨＺꎬ ｅｔ ａｌ. Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ ｂｉａｓ ｉｎ ｍｉｔｏｇｅｎｏｍｅ ｏｆ ｔｗｏ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ ｇｅｎｕｓ Ｇｌｙｃｉｎｅ [ Ｊ].
Ｇｕｉｈａｉａꎬ ２０２０ꎬ ４０(７): ９２６－９３４.
栽培大豆和野生大豆线粒体基因组
密码子使用偏性的比较分析
唐向民ꎬ 杨守臻 ꎬ 陈怀珠ꎬ 孙祖东ꎬ 赖振光ꎬ 曾维英ꎬ 韦清源
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( 广西壮族自治区农业科学院 经济作物研究所ꎬ 南宁 ５３０００７ )
摘 要: 为分析栽培大豆和野生大豆线粒体基因组的密码子使用特征差异ꎬ该文以其线粒体基因组编码序
列为研究对象ꎬ比较其密码子偏性形成的影响因素和演化过程ꎮ 结果表明:(１)栽培大豆和野生大豆线粒体
基因组编码区的 ＧＣ 含量分别为 ４４.５６％和 ４４.５８％ꎬ说明栽培大豆和野生大豆线粒体编码基因均富含 Ａ / Ｔ
碱基ꎮ (２)栽培大豆和野生大豆线粒体基因组密码子第 １ 位、第 ２ 位 ＧＣ 含量平均值与第 ３ 位 ＧＣ 含量的相
关性均呈极显著水平ꎬ说明突变在其密码子偏性形成中的作用不可忽略ꎻＰＲ２￣ｐｌｏｔ 分析显示ꎬ在同义密码子
第 ３ 位碱基的使用频率上ꎬ嘌呤低于嘧啶ꎻ Ｎｃ￣ｐｌｏｔ 分析中 Ｎｃ 比值位于－０.１ ~ ０.２ 区间的基因数占总基因数
的 ９５％以上ꎻ突变和选择等多重因素共同作用影响了大豆线粒体基因组编码序列密码子使用偏性的形成ꎮ
(３)有 ２０、２１ 个密码子分别被确定为栽培大豆和野生大豆线粒体基因组编码序列的最优密码子ꎬ其中除丝
氨酸 ＴＣＣ 密码子外均以 Ａ 或 Ｔ 结尾ꎮ 综上结果认为ꎬ栽培大豆线粒体密码子偏性的形成受选择的影响要
高于野生大豆ꎬ这可能是栽培大豆由野生大豆经长期人工栽培驯化的结果ꎮ
关键词: 栽培大豆ꎬ 野生大豆ꎬ 线粒体基因组ꎬ 密码子使用偏性ꎬ 最优密码子
中图分类号: Ｓ５６５.１ 文献标识码: Ａ
文章编号: １０００￣３１４２(２０２０)０７￣０９２６￣０９ 开放科学(资源服务)标识码(ＯＳＩＤ):
Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ ｂｉａｓ ｉｎ
ｍｉｔｏｇｅｎｏｍｅ ｏｆ ｔｗｏ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ ｇｅｎｕｓ Ｇｌｙｃｉｎｅ
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ＴＡＮＧ Ｘｉａｎｇｍｉｎꎬ ＹＡＮＧ Ｓｈｏｕｚｈｅｎ ꎬ ＣＨＥＮ Ｈｕａｉｚｈｕꎬ ＳＵＮ Ｚｕｄｏｎｇꎬ
ＬＡＩ Ｚｈｅｎｇｕａｎｇꎬ ＺＥＮＧ Ｗｅｉｙｉｎｇꎬ ＷＥＩ Ｑｉｎｇｙｕａｎ
( Ｃａｓｈ Ｃｒｏｐｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅꎬ Ｇｕａｎｇｘｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００７ꎬ Ｃｈｉｎａ )
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ ｉｎ ｍｉｔｏｇｅｎｏｍｅ ｏｆ ｗｉｌｄ ａｎｄ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｓｏｙｂｅａｎ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ
ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅ ｂｉａｓ ａｎｄ ｃｏｄｏｎ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ ＧＣ ｃｏｎｔｅｎｔ
ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｓｏｙｂｅａｎ ａｎｄ ｗｉｌｄ ｓｏｙｂｅａｎ ｗａｓ ４４.５６％ ａｎｄ ４４.５８％ꎬ ｒｅｓｐｅｃ￣
收稿日期: ２０１９－１１－２０
基金项目: 广西自然科学基金(２０１６ＧＸＮＳＦＢＡ３８０１２７ꎬ ２０１４ＧＸＮＳＦＡＡ１１８１３０) [Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｕａｎｇｘｉ
(２０１６ＧＸＮＳＦＢＡ３８０１２７ꎬ ２０１４ＧＸＮＳＦＡＡ１１８１３０)] ꎮ
作者简介: 唐向民(１９７８－)ꎬ女ꎬ广西玉林人ꎬ博士ꎬ助理研究员ꎬ主要从事大豆遗传育种研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｔｘｍ９０６＠ １２６.ｃｏｍꎮ
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通信作者: 杨守臻ꎬ副研究员ꎬ主要从事大豆遗传育种研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)１３３６７８１１３０６＠ １８９.ｃｎꎮ
