【目的】为了解云南油杉叶绿体基因密码子的偏好性使用模式。以云南油杉叶绿体基因组密码子为研究对象,筛选出41条蛋白编码序列,进行密码子偏好性分析,进一步揭示密码子组成特点及影响密码子偏好的因素,确定其最优密码子,为云南油杉开展叶绿体基因工程提供理论依据。【方法】利用Codon W 1.4.2和CUSP在线软件对云南油杉叶绿体基因密码子进行了中性绘图分析、ENC-plot、PR2-plot分析和对应性分析,分析密码子偏好性的影响因素,并从中得到最优密码子。【结果】云南油杉叶绿体基因组密码子不同位置上的GC含量依次是GC_(1)(49.65%)>GC_(2)(40.66%)>GC_(3)(29.79%),表明其叶绿体基因组密码子末位碱基偏好以A和U结尾;叶绿体基因组中大部分编码基因的ENC值>45;可推断出其密码子的偏性较弱。GC_(12)和GC_(3)的相关系数和回归系数分别为-0.208和-0.206,相关性不显著;ENC频数比值分布在-0.05~0.05间的有21个,这部分基因密码子偏好性主要受突变的影响;云南油杉叶绿体基因组中大部分基因分布在PR2平面图的右下方,即T>A、G>C;说明在云南油杉叶绿体基因组密码子使用模式上,其偏好性更多地受到选择影响,同时亦受到突变因素的影响。对应性分析发现,第1轴存在16.57%的差异,为主要影响因素,与ENC、GC_(3)相关系数为0.097、0.142,均无显著相关关系。最终UUA、CUU、AUU等15个密码子被确定为云南油杉叶绿体基因组的最优密码子。【结论】云南油杉叶绿体基因组密码子末位碱基偏好以A和U结尾,其密码子偏好性在受到选择影响的同时亦受到突变因素的影响。该结果可为今后开展云南油杉叶绿体基因工程、遗传多样性分析、种源鉴定等研究提供参考依据,同时也为油杉属叶绿体基因组进化机制研究提供理论基础。
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