霍山石斛转录因子MYB1R1密码子选用偏好性分析

通过密码子选用偏好性分析确定霍山石斛转录因子MYB1R1(Dh MYB1R1)最优密码子,为基因表达寻找最适异源受体,从而为基因功能研究提供更理想的验证系统。本研究采用Codon W、SPSS软件及EMBOSS在线程序分析其密码子选用偏好性参数,并进行了物种间基因组的比较。结果显示,物种间MYB1R1密码子选用偏好性存在一定差异;Dh MYB1R1密码子偏好以A或U结尾,虽然该选用偏好性较弱,但显示其更偏向双子叶植物类群;基于MYB1R1编码序列聚类分析得到的进化树比密码子选用偏好性聚类更接近APGIII的分类结果。密码子使用频率比较结果显示:相比属于真核的酵母菌,属于原核生物的大肠杆菌更适宜作为Dh MYB1R1基因表达的异源受体,同时烟草比拟南芥及其他单子叶植物更适合作为Dh MYB1R1转基因研究的异源受体。本研究结果不仅对霍山石斛基因表达最适异源受体提供了理论依据,同时也对霍山石斛与双子叶植物在进化中较晚分离提供了证据。

茶树脂肪氧合酶(LOX)基因家族成员的分子进化及密码子偏好性分析

脂肪氧合酶(lipoxygenase,LOX,EC 1.13.11.12)是一类含有铁离子的血红素双加氧酶,专一催化多元不饱和脂肪酸加氧反应。基于茶树基因组数据,对筛选获得的12个LOX基因家族成员的分子特性、进化规律及密码子偏好性进行分析归纳。理化性质检测结果表明,茶树LOX家族成员中以Cs LOX6的开放阅读框(open reading frame,ORFs)最长(2 778 bp),编码925个氨基酸,蛋白分子量为104.5 k Da。通过氨基酸序列同源比对,构建茶树LOX基因家族成员与26个物种(均系双子叶植物纲)的37个LOX基因的系统发育进化树,结果发现,茶树LOX基因家族成员可被分为9-LOX亚族(5个)、13-LOX TypeⅠ亚类(5个)及13-LOX TypeⅡ亚类(2个),但13-LOX TypeⅡ亚类中的Cs LOX5基因,并不具有转运肽(transit peptide)前导序列。对茶树基因组LOX家族成员基因密码子相对偏好使用度(relative synonymous codon usage,RSCU)及偏好性参数进行分析,结果表明:茶树LOX基因家族成员存在着4个密码子在编码基因上被高频率选用,9个密码子被低频率选用;茶树LOX基因家族成员的密码子选用偏好性普遍较弱,并偏好以A/T作为结尾。此外,以最近邻元素法(Neighbor-Joining,NJ)对密码子RSCU值进行聚类分析,结果发现,RSCU值的聚类与以编码序列(coding sequences,CDS)构建的系统发育进化树之间,在Cs LOX10基因的聚类上存在差异。