牛蒡叶绿体基因组密码子偏好性分析

来源：江苏农业科学杂志2025年第第22期北京时间：

作者：李兴;任毅;马娟;赵嘉晨;李锦萍

单位：1.青海师范大学生命科学学院，青海西宁 810016； 2.青海师范大学高原科学与可持续发展研究院，青海西宁 810016；3.陕西中医药大学生命科学学院，陕西咸阳 712046

摘要：本研究旨在探讨牛蒡叶绿体基因组中密码子的使用偏好，并分析其主要影响因素，同时确定最优密码子，为菊科植物叶绿体基因组研究提供参考。根据NCBI数据库中GenBank登录号MH375874.1，下载牛蒡叶绿体基因序列构建图谱分析，并筛选出49条CDS序列利用Codon W、CUSP、Excel及SPSS软件进行参数获取、绘图以及最优密码子分析。牛蒡叶绿体基因组全长152 767 bp，GC含量为37.87%，且GC1(46.05%)>GC2(37.97%)>GC3(29.61%)，密码子第3位碱基倾向以A/U结束；ENC值均大于35，CAI均值为0.171，CBI均值为-0.093，Fop均值为0.356，这些指标共同表明其密码子偏好性较弱；通过ENC-plot绘图、PR2-plot绘图以及中性绘图分析，发现自然选择是塑造密码子使用偏好的主要驱动因素。最终鉴定出14个最优密码子，其中仅有1个以G结尾密码子，其余密码子均以A或U结尾。研究表明，影响牛蒡叶绿体基因组密码子偏好性形成的关键因素是自然选择，该研究为深入挖掘和利用牛蒡的潜在价值提供了理论依据。

关键词：牛蒡;叶绿体基因组;最优密码子;自然选择;菊科