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白兰叶绿体基因密码子偏好性分析

作  者:
韩春丽;陈乃明;陈乃健;谭冬晓;杨利平;王鹏良
单  位:
钦州市林业科学研究所;北部湾大学海洋学院
关键词:
白兰;叶绿体;基因;密码子;偏好性;
摘  要:
为了解白兰叶绿体基因的密码子偏好性,筛选以ATG起始且长度大于300 nt的白兰叶绿体非重复基因为研究材料,使用CodonW1.4.2和SPSS软件分析了白兰叶绿体基因密码子使用偏好性。结果表明:密码子第3位GC含量变化范围为22.10%~36.90%;31个高频密码子中93.55%密码子的第3位是A/U,表明偏好以A/U结尾;ENC和CAI平均值分别为47.74和0.171,说明白兰叶绿体基因的密码子偏性较弱;PR2-plot分析和中性分析指出大多数基因不在中心位置和对角线,表明选择是影响密码子偏爱性的重要因素;ENC-plot分析表明基因在-0.1~0及0~0.1区间分布的比例分别为27.27%和47.27%,总共为74.54%,说明突变在密码子偏好形成过程中也起重要作用;对应性分析表明,第1轴的贡献率为19.39%,第2至4轴的贡献率分别为9.76%、5.53%、5.10%,前四轴累计贡献率为39.79%,第1轴与碱基组成参数GC1、GC2、GC、A3和G3及密码子偏好性参数CAI、CBI和Fop均呈极显著相关,相关系数相当,因此推断选择和突变在白兰叶绿体密码子偏好的影响相当。最终确定GCU、GUU、AGU、AUU、AAU、GGU、CUU、CCU、UUA、ACA、GUA、CAA 12个密码子为白兰叶绿体基因的最优密码子。本研究结果有助于优化外源待转化基因密码子,提高其在宿主中的表达效率,更好地改良白兰生长、代谢、耐逆性及抗病虫害等关键性状。

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