Page 32 - 《广西植物》2020年第7期
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９ ２ ８                                 广  西  植  物                                         ４０ 卷
   放阅读框研判ꎬ符合条件的余下编码序列用于本                             面散点图展示各基因碱基组成ꎮ 中心点代表 Ｃ ＝ Ｇ
   研究的偏性分析ꎮ                                          且 Ａ ＝ Ｔꎬ由中心点向坐标点发出的矢量则表示偏
   １.２ 方法                                            倚程度和方向(Ｓｕｅｏｋａꎬ １９９９)ꎮ
   １.２.１ 中性绘图分析  分别统计野生大豆和栽培                         １.２.５ 最优密码子分析  以 ＣＤＳ 的 Ｎｃ 值为偏性标

   大豆线粒体基因组各 ＣＤＳ 在密码子第 １ 位、第 ２                       准ꎬ将大豆线粒体基因组编码基因中 Ｎｃ 值居于最
   位和 ３ 位的 ＧＣ 含量ꎬ以 ＧＣ３( 第 ３ 位 ＧＣ 含量) 为               低和最高两极的 １０％基因分别构成高、低表达组ꎬ
   横坐标ꎬ以 ＧＣ２(第 ２ 位 ＧＣ 含量) 和 ＧＣ１( 第 １ 位               统计两组的 ＲＳＣＵ 值ꎮ 当两组间 ΔＲＳＣＵ( 高表达
   ＧＣ 含量)的平均值为纵坐标( 计为 ＧＣ１２) 绘制二                      组 ＲＳＣＵ 值－低表达组 ＲＳＣＵ 值)大于 ０.０８ 密码子

   维散点图ꎬ以分析三联体密码子三个位置碱基组                             定义为高表达密码子ꎮ 将整体 ＲＳＣＵ >１ 的密码子
   成的相关性( Ｓｕｅｏｋａꎬ １９８８)ꎮ 若 ＧＣ１２ 与 ＧＣ３ 的              确定为高频率密码子ꎮ 同时满足上述两种条件的
   相关性不显著ꎬ则表明密码子第 １ 位、第 ２ 位与第                        密码子定义为最优密码子(Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ
   ３ 位碱基使用存在差异ꎬ选择压力对密码子偏性影
   响较大ꎻ若 ＧＣ１２ 与 ＧＣ３ 显著相关ꎬ表明密码子第                      ２  结果与分析
   １ 位、第 ２ 位与第 ３ 位碱基使用无差异ꎬ密码子偏

   性的形成受突变的影响大ꎮ                                      ２.１ 密码子使用特征
   １.２.２ 相对同义密码子使用度分析  应用 ＣｏｄｏｎＷ                         栽培大豆和野生大豆在线粒体基因组编码区
   软件计算 获 得 各 编 码 基 因 的 有 效 密 码 子 数 ( Ｎｃ             的碱基组成上基本一致ꎬ其总体 ＧＣ 含量分别为
   值)、密码子偏爱指数( ｃｏｄｏｎ ｂｉａｓ ｉｎｄｅｘꎬ ＣＢＩ)、最
                                                     ４４.５６％和 ４４.５８％ꎮ 它们的整个线粒体基因组 ＧＣ
   优密码 子 使 用 频 率 ( ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｄｏｎｓꎬ      含量均为 ４５.０３％ꎮ 栽培大豆和野生大豆的线粒
   Ｆｏｐ)ꎮ 利用 ＣＡＩｃａｌ 在线服务器对大豆线粒体基因                     体编码基因在密码子三个不同位置的碱基 ＧＣ 含
   组编 码 序 列 的 相 对 同 义 密 码 子 使 用 度 ( ｒｅｌａｔｉｖｅ         量也有所差异ꎬ密码子第 １ 位碱基的 ＧＣ 含量最
   ｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓ ｃｏｄｏｎ ｕｓａｇｅꎬＲＳＣＵ) 进行 分 析 ( Ｐｕｉｇｂｏ      高ꎬ 分 别 为 ４８. ２７％、 ４８. ３１％ꎬ 第 ２ 位 分 别 为
   ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００８)ꎮ 若 ＲＳＣＵ ＝ １ꎬ表明该密码子的使用
                                                     ４３.７６％、４３.５２％ꎬ第 ３ 位分别为 ４１.６４％、４１.９２％ꎬ
   无偏好性ꎻ若 ＲＳＣＵ>１ꎬ表明该密码子的使用频率                         呈现出 ＧＣ１>ＧＣ２> ＧＣ３ 的趋势(表 １)ꎮ 这表明两
   大于同义密码子使用的平均频率ꎻ若 ＲＳＣＵ<１ꎬ则
                                                     个物种线粒体编码基因富含 Ａ、Ｔ 碱基ꎮ
   表明低于平均频率ꎮ
   １.２.３ Ｎｃ￣ｐｌｏｔ 绘图分析  以 ＧＣ３ｓ 为横坐标ꎬＮｃ 值                   表 １  野生大豆和栽培大豆线粒体基因组
   为纵坐标ꎬ作散点图ꎬ以探讨碱基组成对密码子偏                                   密码子不同位置 ＧＣ 含量 (单位:％)
   好性的影响ꎻ以仅由碱基组成决定密码子偏好性                              Ｔａｂｌｅ １  ＧＣ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｃｏｄｏｎ ｉｎ
   时的理论值作标准曲线ꎬ标准曲线反映了在突变                                       Ｇｌｙｃｉｎｅ ｍｉｔｏｇｅｎｏｍｅ (Ｕｎｉｔ: ％)

   压力下的 Ｎｃ 和 ＧＣ３ｓ 的函数关系( Ｗｒｉｇｈｔ ｅｔ ａｌ.ꎬ                   物种
                                                                   ＧＣａｌｌ  ＧＣｃｄｓ  ＧＣ１   ＧＣ２    ＧＣ３
                                                         Ｓｐｅｃｉｅｓ
   １９９０)ꎮ 理论 Ｎｃ 值计算公式为 Ｎｃ ＝ ２ ＋ＧＣ３ｓ＋ ２９ /
                                                        栽培大豆      ４５.０３  ４４.５６  ４８.２７  ４３.７６  ４１.６４
         ２          ２
   [ＧＣ３ｓ ＋(１－ＧＣ３ｓ) ]ꎮ                                    Ｇ. ｍａｘ
   １.２.４ 奇偶偏好分析  ＰＲ２( ｐａｒｉｔｙ ｒｕｌｅ ２ꎬＰＲ２) 分              野生大豆      ４５.０３  ４４.５８  ４８.３１  ４３.５２  ４１.９２
                                                         Ｇ. ｓｏｊａ
   析ꎬ为避免由密码子第 ３ 位碱基的 Ａ / Ｔ 或 Ｔ / Ａ 和
   Ｇ / Ｃ 或 Ｃ / Ｇ 的突变不均衡ꎬ仅选择 ４ 种密码子编
   码的氨基酸ꎬ即丙氨酸、亮氨酸、脯氨酸、丝氨酸、                               栽培大豆和野生大豆的 Ｎｃ 与 ＧＣ３ 分别呈显
   苏氨酸、缬氨酸、精氨酸和甘氨酸ꎬ进行密码子第 ３                          著相关和极显著相关ꎬ与 ＧＣ１ 和 ＧＣ２ 的相关性均
   位上 ４ 种碱基组成的分析ꎮ 以每个基因 Ａ３ / ( Ａ３＋                   未达显著水平ꎬ说明其线粒体编码基因密码子第 ３
   Ｔ３)值作纵坐标ꎬＧ３ / ( Ｇ３ ＋Ｃ３) 值作横坐标ꎬ以平                  位上的碱基组成对密码子偏性影响较大ꎮ 线粒体
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