南方农业学报

作者：李凤, 辛静, 辛雅萱, 肖遥, 屈亚亚, 王军辉, 麻文俊, 辛培尧,

关键词：楸树, 叶绿体基因组, 密码子偏好性, 最优密码子,

【目的】分析楸树叶绿体基因组密码子使用偏性，为楸树乃至梓属植物叶绿体基因组学、物种进化特征及遗传多样性分析等研究提供理论依据。【方法】利用Codon W 1.4.2及EMBOSS expiorer的cusp和chips软件对51个楸树叶绿体基因的编码区（CDS）序列进行密码子相关参数、中性绘图、ENC-plot和PR2-plot等分析，并通过构建高、低表达偏性基因库，以ENC值和RSCU值为参考标准，最终筛选最优密码子。【结果】51个基因密码子的平均GCall含量为38.48%，密码子不同位置GC含量为：GC1（47.03%）>GC2（39.93%）>GC3（28.09%），说明第3位的GC并非均匀分布；ENC为34.93~56.50，平均为46.87。GC2与GC1呈极显著正相关（P3与GC1和GC2无显著正相关（P>0.05）；ENC与GCall、GC1、GC3和N均呈显著正相关（P1的密码子共有30个，其中，以A或U结尾的密码子有29个。中性绘图分析结果显示，GC3与GC12相关系数为0.0188，二者无显著相关性，回归系数为0.143。ENC-plot分析结果显示，大部分基因偏离了ENC预期标准曲线，少数分布在预期曲线附近；有7个密码子分布在GC3含量-0.05~0.15区间，其余区间共有44个密码子，而这44个基因离ENC标准曲线较远。PR2-plot分析结果显示，落在中线上的基因较少，平面图右下方的基因分布较多，表明在各碱基使用频率方面存在偏性，即T>A，G>C。各碱基使用频率存在偏性（T>A，G>C），说明基因组密码子的偏性更多受选择效应的影响。最终筛选出7个为最优密码子UUU、CUU、CCU、AAA、GAU、CGA和GGU。【结论】楸树叶绿体基因组密码子偏性较弱，偏好使用A或U结尾的密码子，主要受选择压力的影响，受突变等其他因素影响较小。

来源：2021年第10期

《南方农业学报》期刊编辑部

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