使君子科3种红树植物叶绿体基因组密码子使用偏好性分析

为探究使君子科(Combretaceae)红树植物叶绿体基因组密码子使用偏好性及其影响因子,对拉关木(Laguncularia racemosa C.F.Gaertn.)、红榄李〔Lumnitzera littorea(Jack)Voigt〕、榄李(Lumnitzera racemosa Willd.)叶绿体基因组的52个共有蛋白质编码序列(CDS)进行密码子第1、第2、第3位碱基的GC含量(分别为GC 1、GC 2、GC 3)、密码子总GC含量(GC all)、有效密码子数(ENC)和相对同义密码子使用度(RSCU)分析;在此基础上,对每种植物的GC 1、GC 2、GC 3、GC all和ENC值进行相关性分析,并对每种植物叶绿体基因组进行中性绘图、ENC-plot、PR2-plot和最优密码子分析;此外,还基于rbcL基因序列和叶绿体基因组共有CDS的RSCU值对使君子科11种植物进行聚类分析。结果表明:3种植物叶绿体基因组GC all值的均值为38.0%~38.2%,GC 1、GC 2和GC 3值的均值均低于50%,均表现为GC 1值的均值最大、GC 3值的均值最小,且GC 3值的均值明显低于GC 1和GC 2值的均值,并与二者呈不显著正相关;ENC值的均值为47.2~47.3,且3种植物叶绿体基因组中ENC值大于45的基因占比均高于70%。3种植物叶绿体基因组中的高频密码子均有29个,以A或U结尾的高频密码子占比达96.6%。中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析结果表明3种植物叶绿体基因组密码子使用偏好性主要受自然选择的影响。拉关木、红榄李和榄李叶绿体基因组的最优密码子分别有8、6和10个,且多以A或U结尾;共有最优密码子有4个,分别为CGA、AGA、GGA、ACA。聚类分析结果表明红榄李和榄李均首先聚在一起,说明二者的亲缘关系较近。综上所述,3种红树植物叶绿体基因组密码子偏好以A或U结尾,且密码子使用偏好性主要受自然选择的影响。