云南樟叶绿体基因组密码子偏好性分析

摘要

【目的】为明确云南樟叶绿体基因组密码子使用模式及其成因,确定最优密码子并为其遗传改良提供理论基础。【方法】利用CodonW 1.4.2和在线软件CUSP等对云南樟叶绿体基因组中的52条基因编码子序列密码进行分析。【结果】云南樟的ENC值在36.82~57.85之间,表明云南樟叶绿体基因组的密码子偏好性较弱。密码子不同位置上的GC含量表现为GC1(47.61%)>GC2(40.28%)>GC3(30.67%),且RSCU>1的密码子有31个,其中有29个以A或U结尾,表明密码子偏好以A或U结尾。中性绘图分析结果显示,GC12与GC3的相关系数为0.040,表明两者相关性不显著。ENC-plot分析表明,基因ENC比值大多数分布在-0.05~0.05区间外,即大部分基因ENC值与预期值差距较大。说明密码子偏好性更多受到选择的影响。PR2-plot分析表明,云南樟叶绿体基因组中的绝大多数基因分布在PR2图的中心点偏右下位置,说明选择是云南樟叶绿体基因组密码子偏好性的关键影响因素。通过构建高低基因表达库,结合高频及高表达密码子最终确定云南樟叶绿体基因组最优密码子12个,分别为,UUA、UCU、ACA、UAU、GCU、UAG、CAA、AAA、GAU、GAA、CGA、AGA,其中,11个以A或U结尾。【结论】云南樟叶绿体基因组的密码子偏好性比较弱,偏好以A或U结尾的密码子。密码子的使用偏好性主要受到选择的影响。研究结果可为云南樟叶绿体基因工程、种源鉴定提供科学依据。