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《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:

第47卷

期数:

2019年第05期

页码:

28-32

栏目:

生物技术

出版日期:

2019-03-30

文章信息/Info

Title:

Analysis of codon usage characteristics and genetic difference of CaM1 gene in 43 plant species

作者:

李晨辉¹;  赵子捷²;  陈文烨³;  焦义然³;  杨帆⁴;  刘永伟⁴;  董福双⁴;  杜进民³;  周硕⁴

1.河北菲尼斯生物技术有限公司，河北石家庄 050035；2.山西农业大学信息学院，山西太谷 030800；
3.河北科技大学生物科学与工程学院，河北石家庄 050000；
4.河北省农林科学院遗传生理研究所/河北省植物转基因中心，河北石家庄 050051

Author(s):

Li Chenhui; et al

关键词:

CaM1; 密码子偏性; 遗传距离; 亲缘关系

Keywords:

-

分类号:

S188

DOI:

-

文献标志码:

A

摘要:

为深入了解不同类植物CaM1基因(calmodulin 1，简称CaM1)在抵抗逆境进化过程所形成的密码子的使用特征和遗传差异。运用CodonW、BioEdit和MEGA软件对43种植物序列进行分析，并构建系统发育树。结果表明，CaM1基因对密码子的使用具有极强的偏好性，CUC、AUC、UCU、CCA、ACU、UGA为其最优密码子，禾本目植物更偏好使用G/C碱基。G、C碱基含量和位置是引起CaM1基因密码子偏性的主要原因。遗传距离分析表明，山柑目与白花菜目之间的亲缘关系最近，豆目和无患子目间的亲缘关系次之，与聚类分析结果相符。

Abstract:

-

参考文献/References:

［1］Kudla J，Batistic O，Hashimoto K. Calcium signals：the lead currency of plant information processing［J］. The Plant Cell，2010，22(3)：541-563.
［2］Sanders D，Brownlee C，Harper J F. Communicating with calcium［J］. The Plant Cell，1999，11(4)：691-706.
［3］张俊红. CaM对增强UV-B辐射小麦幼苗抗氧化系统调控的研究［D］. 临汾：山西师范大学，2010.
［4］Yang X E，Wang S S，Wang M，et al. Arabidopsis thaliana calmodulin-like protein CML24 regulates pollen tube growth by modulating the actin cytoskeleton and controlling the cytosolic Ca²⁺ concentration［J］. Plant Molecular Biology，2014，86(3)：225-236.
［5］赵芊，张超，刘方，等. 钙调素参与细菌信号3-羰基辛酰基高丝氨酸内酯对拟南芥主根生长的调控［J］. 植物生理学报，2016，52(6)：933-940.
［6］刘伟. 小麦与叶锈菌互作过程中CaM的亚细胞定位和CaM亚型的抗体制备［D］. 保定：河北农业大学，2010.
［7］刘庆坡，薛庆中. 遗传密码子及其应用［J］. 中国生物化学与分子生物学报，2006，22(11)：851-855.
［8］周丹，薛仁余，张晓峰，等. 鲤和斑马鱼HOX基因家族同义密码子使用偏性的分析［J］. 水产学杂志，2013，26(2)：19-25.
［9］朱孝轩，朱英杰，宋经元，等. 基于全基因组和转录组分析的赤芝密码子使用偏好性比较研究［J］. 药学学报，2014，49(9)：1340-1345.
［10］Wei L，He J，Jia X，et al. Analysis of codon usage bias of mitochondrial genome in Bombyx mori and its relation to evolution［J］. BMC Evolutionary Biology，2014，14：262.
［11］刘新颖，王晓杰，薛杰，等. 小麦钙调素新亚型TaCaM5的克隆及表达分析［J］. 作物学报，2010，36(6)：953-960.
［12］程玉豆，葛文雅，闫洪波，等. ‘鸭梨’钙调素基因的克隆与表达分析［J］. 河北农业大学学报，2016，39(2)：58-63.
［13］郭丽君. 美国山核桃CaM基因的克隆及在盐胁迫下的表达［D］. 南京：南京林业大学，2013.
［14］薛敏，王雪峰，王志林，等. 沙冬青AmCaM1基因的克隆及其功能初步分析［J］. 植物遗传资源学报，2015，16(6)：1315-1320.
［15］赵晶，王媛媛，朱晓峰，等. 线虫胁迫下大豆钙调蛋白基因的表达分析［J］. 中国油料作物学报，2017，39(1)：91-98.
［16］吴宪明，吴松锋，任大明，等. 密码子偏性的分析方法及相关研究进展［J］. 遗传，2007，29(4)：420-426.
［17］宗秋芳，戴开宇，刘颖，等. 猪氨肽酶N(APN)基因密码子偏好性分析［J］. 扬州大学学报(农业与生命科学版)，2016，37(2)：45-50，73.
［18］张乐，金龙国，罗玲，等. 大豆基因组和转录组的核基因密码子使用偏好性分析［J］. 作物学报，2011，37(6)：965-974.
［19］Liu G，Wu J，Yang H，et al. Codon usage patterns in Corynebacterium glutamicum：mutational bias，natural selection and amino acid conservation［J］. Comparative and Functional Genomics，2010：343569.
［20］Carlini D B，Chen Y，Stephan W. The relationship between third-codon position nucleotide content，codon bias，mRNA secondary structure and gene expression in the drosophilid alcohol dehydrogenase genes Adh and Adhr［J］. Genetics，2001，159(2)：623-633.
［21］时慧，王玉，杨路成，等. 茶树抗寒调控转录因子ICE1密码子偏性分析［J］. 园艺学报，2012，39(7)：1341-1352.
［22］苏丽艳，田爱梅，陶贵荣，等. 苹果MdCaM的克隆及其对果实釆后非生物胁迫的响应［J］. 华北农学报，2017，32(1)：47-52.
［23］Wang X C，Zhao Q Y，Ma C L，et al. Global transcriptome profiles of Camellia sinensis during cold acclimation［J］. BMC Genomics，2013，14：415.
［24］赵存鹏，郭宝生，王凯辉，等. 通过转CaM基因提高了棉花抗寒性［J］. 棉花学报，2016，28(3)：234-241.

相似文献/References:

[1]杨佳栋,刘月琴,张英杰.不同哺乳动物GDF9密码子偏性及聚类分析[J].江苏农业科学,2017,45(15):41.
　Yang Jiadong,et al.Codon bias and cluster analysis of GDF9 in different mammals[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(05):41.
[2]刘潮,韩利红,盛巧,等.8种植物类甜蛋白家族基因进化及密码子特征分析[J].江苏农业科学,2022,50(10):44.
　Liu Chao,et al.Study on gene evolution and codon characteristics of thaumatin-like protein family of eight plant species[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2022,50(05):44.

备注/Memo

备注/Memo:

收稿日期：2017-11-30
基金项目：国家自然科学基金青年科学基金(编号：31600216)；河北省自然科学基金青年基金(编号：C2017301066)；河北省现代农业创新工程项目(编号：2019-4-8)。
作者简介：李晨辉(1984—)，男，河北保定人，博士，工程师，主要从事生物工程研究。E-mail：li.chen.hui@163.com。
通信作者：杜进民，博士，教授，主要从事生物技术研究，E-mail：13933106571@163.com；周硕，博士，副研究员，主要从事植物分子遗传学研究，E-mail：zhoushuobio@163.com。

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更新日期/Last Update: 2019-03-05