24份忍冬属材料叶绿体基因组密码子使用偏好性分析

王杰敏; 马东来; 韩晓伟; 严玉平; 郑玉光; 孙会改

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使用CodonW1.4.2和SPSS 22.0等软件对24份忍冬属(Lonicera Linn.)材料叶绿体基因组进行密码子偏好性分析,并基于叶绿体基因组序列构建了系统发育树。结果显示:24份忍冬属材料叶绿体基因组中1314个蛋白质编码基因的GC含量为38.7%,密码子第3碱基位置的GC含量(GC_(3))最低,仅为31.4%,表明其密码子偏好以A或U结尾;根据基因功能将1314个基因分为5类,每类显示出特定的密码子特征;24份忍冬属材料叶绿体基因组的有效密码子数(ENC)为50.2,表明密码子使用偏好性较低。密码子适应指数(CAI)、密码子偏好指数(CBI)和最优密码子使用频率(FOP)与GC_(3)值、总GC含量(GC_(all))和同义密码子第3碱基位置的GC含量(GC_(3s))呈显著或极显著相关,说明密码子第3碱基位置的碱基组成对基因表达有很大影响。中性绘图、PR2-plot和ENC-plot以及对应性分析结果表明影响密码子使用模式的因子并不单一,自然选择起主要作用,突变压力起次要作用。基于相对同义密码子使用度(RSCU)和高、低表达组的RSCU差值(ΔRSCU),共鉴定出29个高频密码子和18个最优密码子,且大部分以A或U结尾。系统发育分析结果显示:24份忍冬属材料聚为一支,各物种间的进化相似且亲缘关系较近。综合分析结果表明:忍冬属植物叶绿体基因组密码子使用偏好性低且富含A或U,受到自然选择和突变压力的双重影响,其中自然选择占主导地位。

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来源
《植物资源与环境学报》 |2023年第3期|12-23|共12页
作者
王杰敏; 马东来; 韩晓伟; 严玉平; 郑玉光; 孙会改;
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作者单位

河北中医学院;

河北省中药炮制技术创新中心;

河北省中药资源利用与质量评价国际联合研究中心;

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正文语种 chi
中图分类植物基因工程;茜草科;
关键词
忍冬属; 叶绿体基因组; 密码子使用偏好性; 自然选择; 突变压力;

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