马家柚叶绿体基因组特征及其密码子偏好性分析

【目的】为了明确马家柚叶绿体基因组结构特征及其与同属类群的系统发育关系,阐明马家柚在柑橘属中的分类地位,对马家柚叶绿体基因组的特征及其密码子的偏好性进行分析。【方法】采用DNBSEQ-T7测序平台对马家柚进行测序,采用Noveplastys、CAP3、GeSeq和tRNAscan-SE软件对马家柚叶绿体基因组进行组装、注释;采用CGViewServer、MISA、REPuter、CodonW、Gview、IRscope、NADnaSP6.0软件对马家柚叶绿体基因组特征进行分析;采用MAFFT 7.0和FastTree 2.1.10软件对马家柚及其85个同科种和山小橘属3个外群种叶绿体基因组进行序列比对和建树。【结果】马家柚叶绿体基因组全长160186 bp,包括1个大单拷贝(LSC)区、1个小单拷贝(SSC)区和2个反向重复(IR)区,为典型闭合环状双链结构。马家柚叶绿体基因组共注释到133个功能基因,包括88个编码蛋白(CDS)基因、8个核糖体RNA(rRNA)基因和37个转运RNA(tRNA)基因。马家柚叶绿体基因组共检测到79个简单序列重复(SSR)和34个长序列重复(Longrepeat)。马家柚叶绿体基因组非编码区的变异程度高于基因编码区,LSC区的变异性>SSC区>IR区,SC/IR边界较为保守。马家柚叶绿体基因组平均ENC值为48.02,密码子偏好性较弱。马家柚叶绿体基因组密码子使用偏好性主要受自然选择的影响,受内部突变的影响小。马家柚叶绿体基因有10个最优密码子(AAU、UGU、AAA、UUU、GCU、GGA、CCA、ACU、CGU、AGU),均以A、U结尾。马家柚与西双版纳东试早柚(KY055833,来源地:云南)、日本夏橙(ON193075,来源地:韩国)、福建六月早蜜柚(MT527726,来源地:福建)、福建琯溪蜜柚(MN782007,来源地:福建)有亲缘关系。【结论】马家柚是一个柑橘属中较为独特的品种,该研究结果为进一步研究马家柚的遗传资源、物种资源鉴定和系统发育分析提供了理论依据。

苜蓿基因组密码子偏好性分析

物种基因的密码子使用具有偏好性,能避免氨基酸的错误掺入。苜蓿(Medicago)密码子的偏好性尚未见报道。为揭示苜蓿属基因组密码子偏好性特点,我们利用软件分析四种苜蓿基因编码区密码子组成、相对同义密码子使用频率(RSCU)等参数探讨密码子偏好性特点,同时用多种方法分析造成苜蓿密码子偏好性的影响因素,计算确定苜蓿的最优密码子,最后通过聚类分析研究物种间密码子使用偏好性进化关系。结果表明:四种苜蓿的密码子偏好性相对较弱,其中‘中苜1号’最弱,苜蓿密码子第三位偏爱使用A/T;四种苜蓿密码子偏好性受自然选择压力的影响大,最优密码子多以A/T结尾;四种苜蓿的偏好性相似,且与烟草(Nicatiana tabacum L.)、番茄(Solanum lycopersicum L.)偏好性接近。本研究为苜蓿密码子优化应用提供了理论基础,特别是通过优化可以提高Cas9蛋白表达量促进基因编辑。

曲唇羊耳蒜叶绿体基因组密码子偏好性分析

为了解兰科植物曲唇羊耳蒜叶绿体基因组密码子的使用偏好性及主要影响因素,从GenBank数据库下载曲唇羊耳蒜完整的叶绿体基因组序列并筛选得到51条符合分析要求的蛋白编码序列,利用CodonW软件和EMBOSS在线程序分析其密码子使用模式.结果显示:曲唇羊耳蒜叶绿体基因组密码子的第3位碱基多为A或T,GC_(3)仅为29%,远低于GC_(1)(46%)和GC_(2)(39%);有效密码子数(ENC)介于42~60之间,密码子偏好性较弱,ENC与GC_(3)呈极显著正相关.结合中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析,结果表明,曲唇羊耳蒜叶绿体基因组密码子使用偏好性主要受到自然选择压力的影响,突变压力的作用有限.同义密码子相对使用度(RSCU)数据分析共筛选出7个最优密码子,分别为UUG、CUU、UCA、ACA、AAU、AGA和GGA.对应性分析结果显示,曲唇羊耳蒜不同类型基因的密码子使用模式不同,其中光合系统基因具有相似的密码子使用模式,而其他类型基因的偏好性差异较大.

茶树大面白叶绿体基因组特征、密码子偏好性及其系统发育分析

茶树大面白(Camellia sinensis cv.‘Damianbai’)在1985年被全国农作物品种审定委员会认定为国家品种,其起源以及与其他茶树品种之间的进化关系尚不清晰。以茶树大面白为试验材料,采用高通量测序技术对茶树大面白叶绿体全基因组进行测序、组装、注释,采用生物信息学软件对其叶绿体的基因组特征、系统发育和密码子偏好性进行分析。结果表明,茶树大面白叶绿体基因组全长157 129 bp,为典型的四分体结构,包括1个LSC区(86 687 bp)、1个SSC区(18 282 bp)和2个IR区(包括IRa和IRb,均为26 080 bp)。大面白叶绿体基因组共注释到135个功能基因,包括90个CDS基因;8个rRNA基因和37个tRNA基因。共检测到52个SSR和50个Longrepeat,SSR只有A/T单核苷酸重复序列,Longrepeat只存在正向重复和回文重复2种类型。茶树大面白叶绿体基因组密码子使用偏性主要受自然选择的影响,受内部突变压力的影响小。茶树大面白叶绿体基因有14个最优密码子(AAU、GAU、UGU、AAA、UAA、GCA、GCU、GGU、CCU、GUA、CGU、CUU、AGU、UCU)。茶树大面白与凤凰单丛茶白银(Camellia sinensis isolated Baiyin cultivar Phoenix Dancong Tea,OL690374)亲缘关系较近。本研究分析了大面白茶树叶绿体基因组序列特征及系统发育进化关系,为加强茶树大面白种质鉴定及其资源多样性的开发利用提供了参考依据。

2种食蚊鱼属入侵鱼类线粒体基因组密码子偏好性分析

【目的】分析西部食蚊鱼(Gambusia affinis)和东部食蚊鱼(G.holbrooki)线粒体基因组组成和密码子使用偏好性,为食蚊鱼属入侵鱼类的早期预警和防控提供理论依据。【方法】基于线粒体基因组序列数据,通过生物信息学方法分析西部食蚊鱼和东部食蚊鱼线粒体基因组组成特征和密码子使用模式。【结果】西部食蚊鱼和东部食蚊鱼线粒体基因组大小分别为16614和16610 bp,碱基组成均呈现明显的AT偏好,蛋白编码基因密码子的适应指数(CAI)范围分别为0.14~0.20和0.13~0.20,偏好性指数(CBI)分别为-0.09~0.09和-0.09~0.07,有效密码子数(ENC)分别为35.19~50.50和39.03~50.06。中性绘图分析结果表明,2种食蚊鱼线粒体编码基因的第1、2位和第3位碱基GC含量相关性不明显;ENC-plot分析发现2种食蚊鱼线粒体基因ENC均位于标准曲线下方;PR2-plot分析发现2种食蚊鱼线粒体基因密码子第3位的4种碱基使用频率不相等,A和C的使用频率高于T和G。在西部食蚊鱼和东部食蚊鱼线粒体基因组中分别确定了16和18个最优密码子。【结论】2种食蚊鱼线粒体基因组均偏好使用以C或A结尾的密码子,无以G结尾的密码子。西部食蚊鱼和东部食蚊鱼分别筛选出16和18个最优密码子,主要以C或A结尾。2种食蚊鱼线粒体基因组密码子均为弱偏好性密码子,自然选择和突变压力均是影响2种食蚊鱼线粒体密码子偏好性形成的因素,其中自然选择起主导作用。

硬头黄竹叶绿体基因组密码子偏好性分析

以硬头黄竹叶绿体基因组为研究对象,使用CodonW、CUSP以及R语言等软件分析密码子偏好性形成的主要原因。结果表明:(1)硬头黄竹叶绿体基因组密码子的平均GC含量为39.59%,且GC_(1)>GC_(2)>GC_(3),表明密码子偏好使用以A/U结尾的碱基;(2)硬头黄竹大多数有效密码子数(ENC)在35以上,适应指数(CAI)为0.166,说明其密码子偏好性较弱;(3)中性绘图分析、ENC-plot和PR2-plot分析表明,自然选择对硬头黄竹叶绿体基因组密码子使用偏好性产生重要影响;(4)最终筛选出硬头黄竹叶绿体基因组有GCA、GCU、GAU、GGU及AAA等14个最优密码子,多数以A/U结尾。本研究结果可为硬头黄竹叶绿体基因组水平上的研究提供依据。

葫芦巴叶绿体基因组密码子偏好性分析

为探究葫芦巴(Trigonella foenum-graecum L.)叶绿体基因组密码子的使用偏好性,利用Codon W 1.4.2和在线软件CUSP对筛选到的50条蛋白质编码序列密码子进行分析。结果表明:葫芦巴叶绿体基因组密码子末位碱基以A/U为主,GC含量仅为26.25%。ENC取值范围为35.05~53.66,且ENC值>45的有20个,说明葫芦巴大部分基因编码序列的密码子偏性较强。RSCU≥1的密码子有30个,其中16个以U结尾、13个以A结尾。中性绘图分析、ENC-plot分析及PR2-plot偏倚分析结果发现,葫芦巴叶绿体基因组密码子使用偏好性受到突变压力等多种因素的影响,主要因素为自然选择。最终筛选出GCU,AGA,CGU等21个密码子为最优密码子。

5种柏科植物叶绿体基因组密码子偏好性分析

【目的】通过叶绿体基因组密码子偏好性,分析5种柏科植物(秃杉、水杉、杉木、福建柏、日本柳杉)的亲缘关系,筛选出与秃杉亲缘相近者作为异种砧木,为秃杉无性繁殖与规模化生产提供理论参考。【方法】通过NCBI下载并筛选5种柏科植物的蛋白编码序列,使用CUSP、CodonW、SPSS、MAFFT等软件分析密码子偏好性形成模式,并构建聚类树和系统发育树。【结果】5种柏科植物叶绿体密码子的A/T碱基均较多,且第3位以A/T结尾为主;有效密码子数基本高于35,密码子使用偏好性总体较弱;由中性绘图分析、ENC-plot分析、PR2-plot分析可得,密码子偏好性的形成同时受自然选择、碱基突变等多种因素影响,且自然选择是主导因素;通过相对同义密码子分析和最优密码子分析确定AAA、CCA、GCU同时为秃杉、水杉、杉木与福建柏的最优密码子,无以G/C结尾的密码子;秃杉与水杉、杉木、福建柏、日本柳杉共有的最优密码子分别为9、7、11、7个,数量上差异较小;基于相对同义密码子使用度与基于蛋白编码序列构建的进化树结构相似,基于全序列和蛋白编码序列构建的系统进化树均显示秃杉与杉木的亲缘关系最为接近。【结论】叶绿体基因组密码子偏好性可用于异砧嫁接中砧木选择方法的优化,杉木与秃杉的亲缘关系相近,推荐使用杉木作为秃杉嫁接的异种砧木。

两型豆属叶绿体基因组特征及密码子偏好性分析

为明确锈毛两型豆的叶绿体基因组结构和两型豆属叶绿体基因组密码子使用偏性及影响因素,以亚热带中、南部地区具有广阔开发利用前景的豆科草种—锈毛两型豆(Amphicarpaea ferruginea)为试验材料,利用高通量测序技术对锈毛两型豆进行叶绿体基因组测序、组装和注释,对其叶绿体基因组结构、基因组成进行分析。同时利用CodonW 1.4.2软件和CUSP在线程序等软件分析锈毛两型豆和两型豆的基因密码子使用偏性参数和核苷酸组成。结果显示:锈毛两型豆叶绿体基因组全长为152 531 bp,包含83 364 bp的大单拷贝(LSC)区、17 935 bp的小单拷贝(SSC)区和25 616 bp的1对反向重复序列,为典型四分体结构,GC含量为35.44%;叶绿体基因组共编码130个基因,包括85个蛋白质编码基因、37个tRNA基因和8个rRNA基因;叶绿体基因组共检测出73个简单重复序列(SSRs),单、二、三、四、五和六核苷酸SSRs的数目分别为41、28、3、1、0和0。从锈毛两型豆和两型豆叶绿体基因组中筛选到适用于密码子使用偏好性分析的CDS基因共48条,两种植物叶绿体基因组具有相似的密码子使用模式,均倾向于使用A与U作为末尾碱基,48个基因的ENC值均在35%以上,表明锈毛两型豆和两型豆叶绿体基因组的密码子偏性较弱;综合中性绘图分析、有效密码子数(ENC-plot)分析和奇偶偏好性(PR2-plot)分析的结果显示两型豆属叶绿体基因组密码子使用模式不仅受突变压力的影响,同时还受选择压力以及其他多种因素的影响;在锈毛两型豆和两型豆中分别确定18和20个最优密码子,其中共有最优密码子18个。基于豆科20个物种叶绿体基因组构建的系统发育树表明,豆科20个物种构成一个单系类群,锈毛两型豆与两型豆亲缘关系最近。

乌苏里貉MC3R基因密码子偏好性分析

【目的】明确乌苏里貉黑素皮质素受体3(melanocortin 3 receptor,MC3R)基因密码子使用偏好特征和影响因素,了解不同物种间遗传进化和密码子偏好性的关系,为开展MC 3 R基因异源高效表达研究提供理论依据。【方法】以乌苏里貉和其他15个物种的MC 3 R基因CDS序列为材料,应用Codon W、EMBOSS等软件分析MC 3 R基因密码子偏好性的6个参数指标;通过Neutrality-plot、ENc-plot及PR2-plot分析探究密码子偏好性形成的影响因素;基于各物种MC 3 R基因CDS序列信息构建系统发育树,基于同义密码子相对使用度(RSCU)构建不同物种的密码子使用偏好性热图。【结果】乌苏里貉MC 3 R基因密码子GC和GC3s均>0.5,密码子偏好使用以G/C结尾;偏好使用的密码子有25个(RSCU值>1),其中16个以C结尾,9个以G结尾。经Neutrality-plot、ENc-plot及PR2-plot分析得出,自然选择是MC 3 R基因密码子使用偏好形成的主要影响因素。基于基因序列和RSCU值的聚类分析显示,在系统进化上乌苏里貉与犬属同一分支,后与赤狐、北极狐聚为一支;但在密码子使用上乌苏里貉与人、黑猩猩及家马聚为一类。【结论】MC 3 R基因偏好使用以G/C结尾的密码子;自然选择是导致偏好性产生的主要影响因素;密码子使用虽具有种属特异性,但受其他因素影响亲缘关系相近的物种间密码子使用模式也会有差异。

藜麦CqGAI基因密码子偏好性与进化分析

为了阐明藜麦CqGAI基因密码子使用特性,克隆获得藜麦CqGAI基因序列,运用CodonW、SPSS软件及EMBOSS在线程序分析藜麦CqGAI基因密码子使用偏好性,并与25种植物的GAI基因进行中性绘图、ENC分析和奇偶偏好偏差性分析。结果表明,藜麦CqGAI基因编码序列(coding sequence,CDS)全长1 782 bp,编码593个氨基酸,包含DELLA基因家族特有结构域DELLA、TVHYNP、NLS、VHIID、LHR、RVER;CqGAI基因能够迅速响应赤霉素(gibberellins,GA),在GA信号通路中起关键作用;密码子偏好性分析显示,CqGAI基因的有效密码子数(effective number of codon,ENC)、密码子适应指数(codon adaptation index, CAI)及GC含量分别为54.14、0.21和46.18%,密码子偏好性较弱,偏好以A/T结尾,有27个高频密码子。聚类分析表明,藜麦CqGAI基因与石竹目植物的亲缘关系较近。碱基组成与相关性分析发现,CqGAI基因密码子偏好性受碱基突变和选择效应影响。密码子使用频率表明,大肠杆菌与酵母菌均适用于藜麦CqGAI基因异源表达,拟南芥、烟草、甜菜均可作为藜麦CqGAI基因功能分析的遗传转化受体。以上研究结果为进一步研究藜麦CqGAI基因功能和异源表达提供了重要参考。

3种栗属植物NAC基因家族的鉴定及密码子偏好性分析

【目的】鉴定3种栗属植物NAC基因家族,同时分析其密码子偏好性,为进一步探究栗属植物NAC基因家族功能提供重要理论依据。【方法】使用生物信息学方法,对3种栗属植物的染色体位置、系统进化关系、蛋白基序、所受选择压力、密码子偏好性等方面进行分析。【结果】共鉴定到333个栗属植物NAC基因家族成员,其不均等分布在各个染色体上;进化树分析显示其分为5个小组;蛋白基序分析显示5个小组都包含保守的Motif 1~Motif 7;共线性分析显示其在基因组内与组间包含极强的共线性关系且多数共线性基因对都在经历纯化选择压力;密码子偏好性分析显示其密码子偏好性较弱;中性绘图分析与ENCplot绘图分析显示其密码子偏好性受自然选择压力更大;最优密码子分析显示3种栗属植物的NAC基因家族共同包含11个最优密码子,例如CAU、UAA、GUU等;与模式植物比较密码子使用频率发现拟南芥、烟草、番茄均为3种栗属植物合适的外源受体。【结论】本研究探索栗属植物NAC基因家族成员的进化关系、选择压力、密码子偏好性等,为今后通过分子生物学手段提高栗属植物NAC基因表达效率奠定理论基础。

奇异双身虫线粒体基因组测定及其密码子偏好性分析

为确定奇异双身虫线粒体基因组基本结构特征并探究奇异双身虫分类地位,同时了解双身虫科物种的密码子偏好性,实验采用二代高通量测序技术获得奇异双身虫线粒体基因组序列,通过线粒体在线注释网站MITOS对线粒体基因组序列进行注释并通过Phylo-Suite(version1.2.2)软件对其结构进行分析,同时对奇异双身虫及其他8种双身虫科物种的线粒体蛋白质编码基因的密码子组成情况及密码子偏好性进行分析。结果显示,奇异双身虫的线粒体基因组序列长度为15713 bp(大非编码区未测全),A+T含量为68.7%,表现出明显的AT偏向。系统发育树结果显示,基于现有数据双身虫科物种聚为一支,支持双身虫科物种的单系性。对双身虫科物种的密码子使用偏好进行分析,结果显示双身虫科有效密码子数(ENC)为30.632~37.495,相对同义密码子使用度(RSCU)>1的密码子共有18个,偏好以碱基U(T)结尾。PR2-plot分析结果显示,T的使用频率高于A,G的使用频率高于C,突变和选择等因素均可对密码子的使用偏好产生一定的影响。中性绘图分析显示,奇异双身虫和马口鱼拟双身虫受突变压力的影响分别为61.89%和51.31%,其余7种双身虫受突变压力的影响均小于50%。双身虫科密码子偏好性存在略微差异,但都受突变压力、自然选择和碱基组成的共同影响。本研究可以为后续的系统进化研究提供重要依据。

赖草属叶绿体基因组密码子偏好性分析

以16种赖草属植物叶绿体基因组的50条基因序列为研究对象,使用密码子碱基组成分析、中性绘图分析、PR2-plot绘图分析、ENC-plot绘图分析、基因参数相关性分析和聚类分析等多种生物信息学方法分析赖草属叶绿体基因组密码子偏好性,结果表明:(1)赖草属叶绿体基因组密码子富含A和U,高频密码子也多以A/U结尾。(2)赖草属有效密码子数值在39.81~61.00之间。(3)16种赖草属植物根据聚类分析可分为两组,Leymus multicaulis、Leymus karelinii、Leymus racemosus、Leymus secalinus、Leymus ramosus、Leymus paboanus、Leymus duthiei、Leymus chinensis、Leymus arenarius为一组,Leymus coreanus、Leymus komarovii、Leymus triticoides、Leymus cinereus、Leymus condensatus、Leymus mollis、Leymus angustus为一组。综合分析表明,16种赖草属植物密码子偏好性受多种因素影响,选择作用影响较大,密码子的偏好性较弱,种间进化差异不显著,基因间偏差小。

小红门兰属2种药用植物叶绿体基因组密码子偏好性分析

目的:明确2种兰科小红门兰属植物叶绿体基因组中密码子的使用偏好性,并探索其影响因素。方法:采用CodonW、CUSP、SPSS等软件,对2种兰科小红门兰属药用植物叶绿体基因组中的密码子进行选择分析。结果:通过对2种小红门兰属药用植物分析,发现2个物种叶绿体基因组密码子中的GC含量为35.8%~37.3%,有效密码子数目为47.10%~47.79%,表明其密码子偏好性较弱。中性绘图、ENC-plot、PR2-plot等研究结果显示,选择和突变是影响2种小红门兰属药用植物叶绿体基因组密码子使用偏好性的主要因素。通过比较相对同义密码子使用度RSCU值和ENC值,获得了65个最优密码子。2种小红门兰属药用植物密码子偏好使用A/T结尾,表明其密码子使用偏好性在很大程度上是由自然选择决定的。对其叶绿体基因组密码子的使用偏好性进行分析,并通过外类群聚类法进行验证,最终确定影响小红门兰属植物基因组密码子偏好的关键因子有9种:GUU、UCA、CCA、ACA、UAA、GAU、UGU、AGA、AGG。结论:本研究可为小红门兰属植物叶绿体基因组异源蛋白表达载体的构建与优化提供理论依据。

地盘松转录组密码子偏好性分析和直系同源基因鉴定

地盘松是云南松的一个灌木状变种,其生长习性与常见的松属植物有着显著的区别。本研究旨在探究地盘松的遗传联系和遗传规律,通过对地盘松转录组进行密码子偏好性分析、直系同源基因鉴定和选择压力分析,深入了解地盘松的演化和适应策略。密码子偏好性分析揭示了地盘松基因信息翻译过程中的重要规律,而直系同源基因鉴定为研究地盘松的遗传特征和进化历程提供了重要信息。结果表明,地盘松、马尾松和油松在CDS密码子第二位和第三位偏好A/T碱基,且在第三位碱基使用上具有偏向性,其中T和G的使用频率较高。不同松树种类在密码子的使用上存在一定差异,但整体展现出类似的趋势。通过直系同源基因鉴定发现,地盘松蛋白质组中存在多拷贝基因,并且部分基因可能受到正选择压力的影响,如生长素合成、响应和转运等基因。

大叶榉树叶绿体基因组密码子偏好性分析

【目的】探明珍贵用材树种大叶榉树叶绿体基因组密码子使用偏性及其偏性形成的主要因素,为利用大叶榉树叶绿体基因工程中优良基因及提高基因表达效率等提供参考依据。【方法】运用CodonW1.4.2和CUSP等分析大叶榉树叶绿体基因组的54条CDS。【结果】大叶榉树叶绿体基因组密码子第3位碱基的GC含量为26.70%,显著低于第1位的46.39%和第2位的38.94%;ENC值为35.94~61.00,且ENC值大于45的CDS有45个,占总参试基因的83.33%,说明大叶榉树叶绿体基因组CDS区的密码子偏性较弱;中性绘图分析和ENC-plot绘图分析表明,自然选择是大叶榉树叶绿体基因组密码子偏好性的主要影响因素;PR2-plot分析表明,大部分基因位于第三象限,基因第3位的碱基对T、C的偏好性强;叶绿体基因组RSCU值大于1的有26个密码子,偏好以A或U碱基结尾,其中,以U结尾的有11个密码子,以A结尾的有12个密码子,以G结尾的有3个密码子。【结论】大叶榉树叶绿体基因组密码子使用偏好性受多种因素影响,其中,自然选择是主要的影响因素,叶绿体密码子第3位的GC含量对其基因组密码子偏好性影响显著,UUG、AUU、UCU、CCU、UGA和AGG为大叶榉树的最优密码子。

4种霸王属植物叶绿体基因组密码子偏好性分析

【目的】分析4种霸王属植物叶绿体基因组密码子的使用模式及其成因,为深入理解霸王属植物的密码子优化、偏好机制研究及遗传进化关系提供科学依据。【方法】用CodonW、EMBOSS等对叶绿体基因组筛选出的40条基因编码序列密码子进行ENC-plot、中性绘图、最优密码子等分析。【结果】4种霸王属植物叶绿体基因组密码子的GC含量依次为GC_(1)>GC_(2)>GC_(3),ENC平均值都大于35,CAI均为0.17,其基因表达水平较低,且密码子使用偏好性较弱;中性绘图分析、ENC-plot及PR2-plot分析认为4个物种叶绿体基因组密码子的偏好性主要受自然选择作用的影响;最优密码子分析表明豆型霸王、长梗霸王、霸王和喀什霸王最优密码子分别有19,13,14,14个,其中4个为共有密码子且以A/U收尾。【结论】4种霸王属植物的密码子碱基多以A/U结尾,偏好性较弱且主要影响因素为自然选择,鉴定出CGA、GAA、UAU、UUA这4个共有最优密码子。

梁山慈竹叶绿体基因组密码子偏好性分析

【目的】探究梁山慈竹Dendrocalamus farinosus叶绿体基因组密码子偏好性使用形式,分析影响梁山慈竹密码子使用偏好性的主要原因,并确定最优密码子,为竹亚科Bambusoideae植物叶绿体基因组学研究提供参考依据。【方法】根据GenBank登录号MZ681865.156从美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库中下载85条梁山慈竹叶绿体基因序列,利用CodonW、CUSP及R语言软件分析有效密码子数(ENC)、适应指数(CAI)和同义密码子相对使用度(RSCU)等指标,对RSCU进行对应性分析,并根据ENC和RSCU对密码子进行排序。【结果】梁山慈竹叶绿体基因组密码子的鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)所占的比率(GC比率)平均为39.48%,且GC1(47.69%)>GC2(39.70%)>GC3(31.05%),密码子末位碱基偏好以A/U结尾;ENC多数在35以上,CAI为16.6%,其密码子偏好性较弱;中性绘图分析、ENC-plot分析和PR2-plot分析表明:影响梁山慈竹叶绿体基因组密码子偏好性的主要原因是自然选择。共有GCA、GCU、UUC及GGU等18个密码子被鉴定为梁山慈竹叶绿体基因组的最优密码子。【结论】自然选择是梁山慈竹叶绿体基因组密码子偏好性的主要因素,并筛选出梁山慈竹叶绿体基因组有GCU、GAU以及GGU等18个最优密码子。

薇甘菊叶绿体基因组密码子偏好性分析

为探究薇甘菊(Mikania micrantha)叶绿体基因组密码子使用模式和影响其偏好性的主要因素,从NCBI数据库下载并筛选出53条长度大于300 bp的叶绿体蛋白编码基因,采用CodonW 1.4.2、DNASTAR和SPSS 26.0等软件,对其密码子偏好性和成因进行多方面分析。结果表明,薇甘菊叶绿体基因组密码子3个位点的GC平均含量表现为GC1(47.06%)>GC2(39.85%)>GC3(28.16%);GC3含量为17.65%~36.93%。有效密码子数目(ENC)均值远大于35.00,表明密码子偏性较弱。RSCU值大于1.00的密码子有27个,其中第3位碱基使用A或U的密码子占比88.88%,表明薇甘菊密码子第3位碱基偏好使用A或U。中性绘图、ENC-plot和PR2-plot等分析结果表明,在影响薇甘菊密码子偏好性的众多因素中,自然选择发挥主要作用。CAU、ACA和CGU为最优密码子。研究结果可为薇甘菊叶绿体基因组学研究提供参考。