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《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:

第51卷

期数:

2023年第22期

页码:

41-47

栏目:

生物技术

出版日期:

2023-12-04

文章信息/Info

Title:

Analysis of codon usage bias of chloroplast genome in Tulipa buhseana

作者:

秦斗文; 徐庭亮; 闫京艳; 巨秀婷

青海大学农牧学院/青海省园林植物与观赏园艺重点实验室，青海西宁 810016

Author(s):

Qin Douwen; et al

关键词:

柔毛郁金香; 叶绿体基因组; 密码子偏好性; 最优密码子

Keywords:

-

分类号:

S682.2⁺63.01

DOI:

-

文献标志码:

A

摘要:

阐明柔毛郁金香(Tulipa buhseana)叶绿体基因组密码子使用模式，丰富野生郁金香种质资源的遗传背景信息。以柔毛郁金香的53条蛋白编码序列(CDS)为研究对象，结合Codon W、EMBOSS在线软件及R语言，计算密码子数量、有效密码子数、GC含量，并通过中性绘图分析、PR2-plot分析、ENC-plot分析的多元统计，对密码子使用偏好模式进行预测并筛选最优密码子。柔毛郁金香叶绿体基因组53条CDS的平均GC含量为37.21%，不同位置的GC含量为GC₁(45.5%)＞GC₂(37.85%)＞GC₃(28.27%)，表明柔毛郁金香叶绿体基因组的密码子第3位碱基组成多为A和T。多元统计分析表明，柔毛郁金香叶绿体基因组的密码子偏好性主要受自然选择的影响，并筛选到17个最优密码子同时满足高频率密码子和高表达优越密码子的条件。柔毛郁金香叶绿体基因组的密码子偏性较弱，均以A或U结尾，自然选择是影响密码子偏性的主要因素。研究结果可为后续开展郁金香叶绿体基因工程、野生郁金香种群演化及系统分类以及发育研究奠定基础。

Abstract:

-

参考文献/References:

［1］冉然，张晓明，宛涛，等. 密码子偏好性的相关研究及方法分析［J］. 草原与草业，2022，34(3)：5-10，43.
［2］夏晞，彭劲谕，王大玮，等. 3种榕属叶绿体基因组密码子偏好性分析［J］. 西北林学院学报，2022，37(5)：88-94.
［3］Grantham R，Gautier C，Gouy M. Codon frequencies in 119 individual genes confirm corsistent choices of degenerate bases according to genome type［J］. Nucleic Acids Research，1980，8(9)：1893-1912.
［4］Rao Y S，Wu G Z，Wang Z F，et al. Mutation bias is the driving force of Codon usage in the Gallus gallus genome［J］. DNA Research，2011，18(6)：499-512.
［5］Nie X J，Deng P C，Feng K W，et al.Comparative analysis of codon usage patterns in chloroplast genomes of the Asteraceae family［J］. Plant Molecular Biology Reporter，2014，32(4)：828-840.
［6］杨家鑫. 掌叶木和伞花木的叶绿体全基因组研究及其系统位置分析［D］. 贵阳：贵州大学，2019：4-7.
［7］陈雪. 花椒属植物亲缘关系及遗传多样性研究［D］. 杨凌：西北农林科技大学，2022：10-12.
［8］蒋丹青. 5 ℃郁金香日光温室栽培技术［J］. 安徽农学通报，2021，27(17)：69-70.
［9］邢桂梅，刘振雷，张艳秋，等. 三个野生郁金香的繁殖方法［J］. 北方园艺，2018(6)：62-67.
［10］王世苗，陈天意，冯亚萍，等. 伊犁野生郁金香内生烟曲霉的分离鉴定及活性［J］. 微生物学通报，2023，50(1)：289-300.
［11］葛翎，黄晓德，张峰伦，等. 郁金香的化学成分及药理活性研究进展［J］. 中国野生植物资源，2019，38(5)：79-83.
［12］郭松，梁湘兰，黄青青，等. 紫九牛叶绿体基因组密码子偏好性分析［J］. 广西植物，2022，42(8)：1426-1432.
［13］Tao X L，Ma L C，Zhang Z S，et al. Characterization of the complete chloroplast genome of alfalfa (Medicago sativa) (Leguminosae)［J］. Gene Reports，2017，6：67-73.
［14］周桂花，蒲梅清，李丽梅，等. 锦绣黄桃叶绿体基因组密码子偏好性分析［J/OL］. 分子植物育种. (2022-11-24)［2023-01-23］. http://kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.s.20221123.1011.014.html
［15］李显煌，杨生超，辛雅萱，等. 灯盏花叶绿体基因组密码子偏好性分析［J］. 云南农业大学学报(自然科学)，2021，36(3)：384-392.
［16］Asaf S，Khan A L，Khan A R，et al.Complete chloroplast genome of Nicotiana otophora and its comparison with related species［J］. Frontiers in Plant Science，2016，7：843.
［17］沈宗芳，陆添权，张志荣，等. 槲蕨属叶绿体基因组密码子偏好性分析［J］. 广西植物，2021，41(2)：266-273.
［18］Duret L，Mouchiroud D. Expression pattern and，surprisingly，gene length shape codon usage in Caenorhabditis，Drosophila，and Arabidopsis［J］. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，1999，96(8)：4482-4487.
［19］Sueoka N，Kawanishi Y. DNA G+C content of the third codon position and codon usage biases of human genes［J］. Gene，2000，261(1)：53-62.
［20］Behura S K，Severson D W. Codon usage bias：causative factors，quantification methods and genome-wide patterns：with emphasis on insect genomes［J］. Biological Reviews，2013，88(1)：49-61.
［21］Sharp P M，Emery L R，Zeng K. Forces that influence the evolution of codon bias［J］. Philosophical Transactions of the Royal Society of London，2010，365(1544)：1203-1212.
［22］梁娥，齐敏杰，丁延庆，等. 竹节参转录组使用密码子偏好性分析［J］. 江苏农业科学，2019，47(2)：59-63.
［23］辛雅萱，黎若竹，李鑫，等. 杧果叶绿体基因组密码子使用偏好性分析［J］. 中南林业科技大学学报，2021，41(9)：148-156，165.
［24］侯哲，娄晓鸣，李昂，等. 星毛唐松草叶绿体基因组的测序及其密码子偏好性分析［J］. 西南林业大学学报(自然科学)，2023，43(5)：47-56.
［25］刘慧，王梦醒，岳文杰，等. 糜子叶绿体基因组密码子使用偏性的分析［J］. 植物科学学报，2017，35(3)：362-371.
［26］陆奇丰，骆文华，黄至欢. 两种梧桐叶绿体基因组密码子使用偏性分析［J］. 广西植物，2020，40(2)：173-183.
［27］王鹏良，吴双成，杨利平，等. 巨桉叶绿体基因组密码子偏好性分析［J］. 广西植物，2019，39(12)：1583-1592.
［28］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.
［29］童一涵，郑倩，杜新明，等. 多齿红山茶叶绿体基因组序列特征分析［J］. 植物资源与环境学报，2022，31(5)：27-36.
［30］段祥光，于涛，曹萌，等. 樟叶槭叶绿体基因组序列密码子偏性分析［J］. 西北林学院学报，2023，38(1)：102-107.

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[1]柳燕杰,田旭平,李倩.美国红梣叶绿体基因组密码子偏好性分析[J].江苏农业科学,2020,48(15):83.
　Liu Yanjie,et al.Analysis of codon bias in chloroplast genome of Fraxinus pennsylvanica[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2020,48(22):83.
[2]夏涵涵,雷雪柔,黄臻齐,等.二代测序技术和叶绿体基因组在菊花系统学分类和遗传资源研究中的应用综述[J].江苏农业科学,2021,49(13):25.
　Xia Hanhan,et al.Application of second generation sequencing and chloroplast genome in taxonomy and genetic resources research of Chrysanthemum morifolium：a review[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2021,49(22):25.
[3]丁祥青,毕远洋,陈佳婷,等.抱茎金花茶(Camellia tienii)的叶绿体基因组特征分析[J].江苏农业科学,2022,50(23):33.
　Ding Xiangqing,et al.Analysis of chloroplast genome characteristics of Camellia tienii[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2022,50(22):33.
[4]万露露,范敦锦,王中煊,等.杜鹃叶绿体基因组特征及密码子偏好性分析[J].江苏农业科学,2023,51(13):54.
　Wan Lulu,et al.Analysis of chloroplast genome characteristics and codon usage bias of Rhododendron simsii[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2023,51(22):54.
[5]余涛,蒲芬,管芹,等.南欧大戟叶绿体基因组密码子偏好性分析[J].江苏农业科学,2023,51(15):35.
　Yu Tao,et al.Analysis of codon bias in chloroplast genome of Euphorbia peplus L.[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2023,51(22):35.
[6]程培蕾,严陶韬,高静瑶,等.古老月季叶绿体基因组密码子分析[J].江苏农业科学,2023,51(17):34.
　Cheng Peilei,et al.Analysis of codon for chloroplast genome of old Chinese rose[JY。]Cheng Peilei，et al(33)[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2023,51(22):34.
[7]龚意辉,唐诗眙,周桂花,等.黄荆坪竹根椒叶绿体基因组密码子使用偏好性及影响因素分析[J].江苏农业科学,2023,51(20):28.
　Gong Yihui,et al.Codon usage bias of Capsicum annuum L. cv. Huangjingping chloroplast genome and its influence factors[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2023,51(22):28.
[8]龚意辉,谢雪阳,魏媛媛,等.金冠8-18油桃叶绿体全基因组序列特征及其系统发育[J].江苏农业科学,2023,51(19):30.
　Gong Yihui,et al.Characterization and phylogenetic analysis of complete chloroplast genome of Prunus persica var. nectarinacultivar Jinguan 8-18[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2023,51(22):30.
[9]龚明贵,白娜,李影,等.硬头黄竹叶绿体基因组密码子偏好性分析[J].江苏农业科学,2024,52(3):67.
　Gong Minggui,et al.Analysis of codon bias in chloroplast genome of Bambusa rigida[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2024,52(22):67.
[10]张浩蓉,秃玉翔,李启少,等.桑属植物叶绿体基因组特征比较及系统发育分析[J].江苏农业科学,2024,52(7):34.
　Zhang Haorong,et al.Feature comparison and phylogenetic analysis of chloroplast genome of Morus plants[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2024,52(22):34.

备注/Memo

备注/Memo:

收稿日期：2023-02-21
基金项目：中国科学院“西部之光”项目［编号：中科人字(2022)4号］；青海省“昆仑英才”科技领军人才培养项目［编号：青人才字(2022)1号］。
作者简介：秦斗文(1996—)，女，河南信阳人，硕士研究生，主要从观赏植物遗传育种研究。E-mail：qindouwen@163.com。
通信作者：巨秀婷，硕士，副教授，主要从事观赏植物遗传育种研究。E-mail：juxiuting@163.com。

常用功能

更新日期/Last Update: 2023-11-20