Page 37 - 《广西植物》2020年第7期
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７ 期 唐向民等: 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 ９ ３ ３
续表 ４
栽培大豆 Ｇ. ｍａｘ 野生大豆 Ｇ. ｓｏｊａ
氨基酸 密码子
Ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ Ｃｏｄｏｎ
基因组 高表达组 低表达组 基因组 高表达组 低表达组
Ｇｅｎｏｍｅ Ｈｉｇｈ ｅｘｐｅｒｓｓｉｏｎ Ｌｏｗ ｅｘｐｅｒｓｓｉｏｎ Ｇｅｎｏｍｅ Ｈｉｇｈ ｅｘｐｅｒｓｓｉｏｎ Ｌｏｗ ｅｘｐｅｒｓｓｉｏｎ
Ａｒｇ / Ｒ ＣＧＴ∗ ０.９０６ ０.９７５ ０.８５７ ０.９００ １.０９１ ０.８３５
ＣＧＣ ０.６７２ ０.５２５ ０.９８０ ０.６８４ ０.６８２ ０.９１１
ＣＧＡ∗ １.１５８ １.２７５ １.１６３ １.１６４ １.１５９ １.１３９
ＣＧＧ ０.８４６ ０.８２５ ０.７３５ ０.８０４ ０.９５５ １.０６３
ＡＧＡ∗ １.４４６ １.８００ １.１６３ １.４４６ １.４３２ １.２１５
ＡＧＧ ０.９７２ ０.６００ １.１０２ １.００２ ０.６８２ ０.８３５
Ｇｌｙ / Ｇ ＧＧＴ∗ １.２１６ １.８４６ ０.９２８ １.１６８ １.７４６ １.１００
ＧＧＣ ０.６２４ ０.３０８ ０.８１２ ０.６１６ ０.２８２ ０.７００
ＧＧＡ∗ １.３１６ １.２３１ １.２１７ １.３２４ １.２９６ １.２００
ＧＧＧ ０.８４８ ０.６１５ １.０４３ ０.８９２ ０.６７６ １.０００
注: ∗表示 ΔＲＳＣＵ≥０.０８ 且 ＲＳＣＵ 值≥１ꎮ
Ｎｏｔｅ: ∗ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ΔＲＳＣＵ≥０.０８ ａｎｄ ＲＳＣＵ ｖａｌｕｅ ≥１.
植物的叶绿体基因组第 ３ 位密码子偏好使用 Ａ 或 析后才能确定ꎮ 本研究通过分析比较野生大豆和
Ｔ 碱基相似(Ｚｈｏｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００８ꎻ尚明照等ꎬ ２０１１ꎻ傅 栽培大豆线粒体基因组编码基因的密码子使用特
建敏等ꎬ２０１７ꎻ原晓龙等ꎬ２０１９)ꎮ 而与线粒体基因 征ꎬ将有助于进一步加深对大豆属植物的线粒体
不同ꎬ大豆的核基因最优密码子被确定为 ＵＣＣ 和 基因表达系统进化的理解ꎮ
ＧＣＣ(张乐等ꎬ２０１１)ꎬ暗示了大豆的核基因和线粒
体基因在密码子使用偏性上的差异ꎮ 按照同样的
参考文献:
最优密码子计算方法ꎬ经比较分析ꎬ普通野生稻和
栽培大豆共有的线粒体基因组最优密码子为 １５ ＣＨＡＮＥＹ ＪＬꎬ ＳＴＥＥＬＥ Ａꎬ ＣＡＲＭＩＣＨＡＥＬ Ｒꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７. Ｗｉｄｅ￣
ｓｐｒｅａｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ￣ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓ ｒａｒｅ
个ꎬ普通野生稻和野生大豆共有的线粒体基因组
ｃｏｄｏｎｓ ｗｉｔｈｉｎ ｃｏｄｉｎｇ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ [Ｊ]. ＰＬｏＳ Ｃｏｍｐｕｔ Ｂｉｏｌꎬ １３
最优密码子为 １６ 个(金刚等ꎬ２０１９)ꎮ 推测这并非 (５): ｅ１００５５３１.
偶然ꎬ而是植物线粒体基因组表达系统在进化中 ＣＨＡＮＥＹ ＪＬꎬ ＣＬＡＲＫ ＰＬꎬ ２０１５. Ｒｏｌｅｓ ｆｏｒ ｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓ ｃｏｄｏｎ
ｕｓａｇｅ ｉｎ ｐｒｏｔｅｉｎ ｂｉｏｇｅｎｅｓｉｓ [Ｊ]. Ａｎｎ Ｒｅｖ Ｂｉｏｐｈｙｓꎬ ４４(１):
保守性的体现ꎮ 尚需对其他高等植物的线粒体密 １４３－１６６.
码子进行归纳研究后得出结论ꎮ 而非最佳密码子 ＣＨＡＮＧ Ｓꎬ ＷＡＮＧ Ｙꎬ ＬＵ Ｊꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３. Ｔｈｅ ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌ
ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ ｓｏｙｂｅａｎ ｒｅｖｅａｌｓ ｃｏｍｐｌｅｘ ｇｅｎｏｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ
可能更 多 地 与 其 二 级 结 构 相 关 ( Ｃｈａｎｅｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ
ｇｅｎｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ａｔ ｉｎｔｅｒｃｅｌｌｕｌａｒ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｌｅｖｅｌｓ
２０１７)ꎮ 按照现代的植物细胞质雄性不育( ｃｙｔｏ￣ [Ｊ]. ＰＬｏＳ ＯＮＥꎬ ８(２):ｅ５６５０２.
ｐｌａｓｍｉｃ ｍａｌｅ ｓｔｅｒｉｌｉｔｙꎬＣＭＳ) 发生理论ꎬ细胞质雄性 ＦＵ ＪＭꎬ ＳＵＯ ＹＪꎬ ＬＩＵ ＨＭꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７. Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｃｏｄｏｎ
ｕｓａｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｐｒｏｔｅｉｎ￣ｃｏｄｉｎｇ ｇｅｎｅｓ ｏｆ Ｄｉｏｓｐｙｒｏｓ
不育 的 发 生 与 线 粒 体 基 因 组 的 重 组 变 异 有 关 ｓｐｐ. [Ｊ]. Ｎｏｎｗｏｏｄ Ｆｏｒ Ｒｅｓꎬ ３５(２): ３８－４４. [傅建敏ꎬ 索
(Ｔａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ 普通野生稻线粒体基因组中 玉静ꎬ 刘慧敏ꎬ 等ꎬ ２０１７. 柿属植物叶绿体蛋白质编码基
因密码子用法 [Ｊ]. 经济林研究ꎬ ３５(２):３８－４４.]
细胞质雄性不育相关基因 ＣＷ￣ｏｒｆ３０７ 与其线粒体
ＧＡＬＴＩＥＲ Ｎꎬ ＮＡＢＨＯＬＺ Ｂꎬ ＧＬＥＭＩＮ Ｓꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００９. Ｍｉｔｏ￣
基因 组 的 密 码 子 偏 好 性 有 所 不 同ꎬ ＴＣＴ、 ＣＣＴ、 ｃｈｏｎｄｒｉａｌ ＤＮＡ ａｓ ａ ｍａｒｋｅｒ ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ: Ａ ｒｅａｐ￣
ＡＣＡ、ＴＴＴ 和 ＣＡＴ 等在线粒体基因组中被认定的 ｐｒａｉｓａｌ [Ｊ]. Ｍｏｌ Ｅｃｏｌꎬ １８(２２): ４５４１－４５５０.
ＧＩＥＧé Ｐꎬ ＳＷＥＥＴＬＯＶＥ ＬＪꎬ ＣＯＧＮＡＴ Ｖꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００５. Ｃｏｏｒ￣
最优密码子在 ＣＷ￣ｏｒｆ３０７ 基因中的使用频率并不
ｄｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｕｃｌｅａｒ ａｎｄ ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌ ｇｅｎｏｍｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ
高ꎬ 暗 示 了 ＣＷ￣ｏｒｆ３０７ 独 特 的 起 源 ( 金 刚 等ꎬ ｄｕｒｉｎｇ ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌ ｂｉｏｇｅｎｅｓｉｓ ｉｎ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ [ Ｊ]. Ｐｌａｎｔ
Ｃｅｌｌꎬ １７(５): １４９７－１５１２.
２０１９)ꎮ 但野生大豆中的相关情况尚需对其线粒
ＧＲＡＮＴＨＡＭ Ｒꎬ ＧＡＵＴＩＥＲ Ｃꎬ ＧＯＵＹ Ｍꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９８０. Ｃｏｄｏｎ
体基因组中的细胞质雄性不育基因进行鉴定并分 ｃａｔａｌｏｇ ｕｓａｇｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｇｅｎｏｍｅ ｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓ [ Ｊ]. Ｎｕｃｌ Ａｃｉｄ
