板栗叶绿体基因组密码子使用偏好性分析

来源：江苏农业科学杂志2024年第第21期北京时间：

作者：杨涌;付丽枝;王萌;王旋;刘静;于立洋;王东升;路艺;张海娥

单位：1.河北科技师范学院园艺科技学院，河北秦皇岛 066004； 2.板栗产业技术教育部工程研究中心/河北省特色园艺种质挖掘与创新利用重点实验室，河北秦皇岛 066004； 3.河北省板栗产业协同创新中心，河北秦皇岛 066004

摘要：为明确板栗叶绿体基因组密码子使用偏好性及其形成原因，利用CodonW与EMBOSS软件对从板栗叶绿体基因组密码子中筛选出来的52条蛋白编码序列进行分析。结果显示，板栗叶绿体基因组密码子中同义密码子相对使用频率超过1的有31个，并且多以A或U结尾，表明板栗叶绿体基因组偏好使用以A或U结尾的密码子；板栗叶绿体基因组蛋白编码序列的有效密码子数平均值为48.04(大于35)，说明板栗叶绿体基因组密码子使用偏好性较弱。板栗叶绿体基因组密码子使用偏好性参数相关性分析结果显示，板栗叶绿体基因组密码子第1位置GC含量与第2位置GC含量呈极显著相关(P<0.01)，而密码子第3位置GC含量与第1、第2位置GC含量无显著相关性(P>005)，表明板栗叶绿体基因组密码子中第1位置和第2位置碱基组成明显相同，而第3位置碱基与第1、第2位置碱基组成明显不同；此外，ENC值与第3位置GC含量呈显著相关(P<0.05)，说明板栗叶绿体基因组密码子第3位置碱基组成在一定程度上会影响其密码子使用偏好性。通过中性绘图、ENC-plot绘图、PR2-plot绘图分析表明，板栗叶绿体基因组密码子使用偏好性受自然选择压力和突变压力共同影响，但自然选择压力是主要影响因素。最终根据RSCU值与ΔRSCU值从板栗叶绿体基因组密码子中筛选出16个最优密码子。以上研究结果丰富了板栗种质资源的遗传背景信息，为板栗叶绿体基因工程、演化和分类等研究提供了理论基础。

关键词：板栗;叶绿体基因组;密码子;使用偏好性;最优密码子