沙枣叶绿体全基因组序列及其使用密码子偏性分析

论文摘要

该研究以2株野生沙枣（Elaeagnus angustifolia Linn.）嫩枝经温室水培后的嫩叶为材料,采用CTAB法分别提取总DNA,并利用第二代测序技术进行总DNA从头测序,组装后得到2株沙枣叶绿体基因组全序列,并详细分析了其蛋白质编码基因密码子使用的偏好性及其原因,为沙枣叶绿体基因工程和分子系统进化等研究奠定基础。结果显示:（1）组装得到沙枣叶绿体基因组序列全长150 546 bp,由长度为81 113 bp的长单拷贝（LSC）区域和25 494 bp的短单拷贝（SSC）区域,以及1对分隔开它们的长18 445 bp的反向重复序列（IRS）组成;注释共得到132个基因,包括86个蛋白编码基因、38个tRNA基因和8个rRNA基因。（2）沙枣叶绿体基因组蛋白编码基因密码子的第三位碱基GC含量（GC3）为28.47%,明显低于整个叶绿体基因组GC含量（37%）,也低于第一位（GC1）和第二位（GC2）碱基的GC含量,说明密码子对AT碱基结尾有偏好性;其中, UCU、CCU、UGU、GCU、CUU、GAU、UCA和UAA为最优密码子。（3）同义密码子相对使用频率（RSCU）分析发现,影响密码子使用模式的因素并不单一,密码子的偏好性受到突变、选择及其他因素的共同影响,并且自然选择表达引起的序列差异比突变对密码子偏好性的影响要显著;中性绘图分析、有效密码子数（ENC-plot）分析和奇偶偏好性（PR2-plot）分析表明,沙枣叶绿体基因组使用密码子的偏性受选择的影响更大。（4）通过最大似然法、最大简约法和贝叶斯方法对胡颓子科6个物种和1个枣的叶绿体基因序列构建系统发育树,与它们使用密码子偏性聚类的结果一致,表明叶绿体基因组使用密码子偏性与物种的亲缘关系相关。

论文目录

• 1 材料和方法
•   1.1 总DNA提取与测序
•   1.2 叶绿体全基因组的组装
•   1.3 叶绿体基因组注释与物理图谱绘制
•   1.4 SSR位点分析
•   1.5 同义密码子使用偏性分析
•     1.5.1 密码子组成和最优密码子分析
•     1.5.2 密码子使用偏好成因分析
•   1.6 系统发育分析
•     1.6.1 基于序列变异的系统发育分析
•     1.6.2 基于使用密码子偏性的聚类分析
• 2 结 果
•   2.1 叶绿体基因组基本特征
•   2.2 沙枣叶绿体基因组密码子使用偏性
•     2.2.1 密码子组成和最优密码子
•     2.2.2 密码子使用偏性成因
•   2.3 系统发育分析
• 3 讨 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王婧,王天翼,王罗云,张建国,曾艳飞

关键词: 沙枣,叶绿体基因组,密码子使用偏性,最优密码子,系统发育关系

来源: 西北植物学报 2019年09期

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学,林业

单位: 中国林业科学研究院林业研究所国家林业和草原局林木培育重点实验室

基金: 中国林业科学院基本科研业务费专项(CAFYBB2019ZY004)

分类号: Q943.2;S793.9

页码: 1559-1572

总页数: 14

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