本文選題：CPR基因　切入點：密碼子偏好性　出處：《分子植物育種》2017年05期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：細胞色素P450還原酶(cytochrome P450 reductase,CPR)在植物的生長、發(fā)育、天然產(chǎn)物的合成和抵御外界刺激的過程中發(fā)揮重要作用。本研究通過利用12種植物的36個CPR基因,運用Codon W軟件分析密碼子的偏好性指標,并分別運用SPSS和MEGA5.0軟件進行密碼子偏好性和基因聚類分析。結(jié)果顯示,單子葉植物和雙子葉植物CPR基因的有效密碼子數(shù)(effective number of codons,ENC)范圍分別為52.92~58.17和46.85~53.58,密碼子偏好性較弱。全部CPR基因位點在ENC繪圖中均偏離ENC期望曲線,其密碼子偏好性主要是受自然選擇壓力的影響。單子葉植物和雙子葉植物CPR基因?qū)νx密碼子的偏好性存在差異;同種植物不同CPR基因的密碼子偏好性也不同。在基于基因同義密碼子相對使用度(relative synonymous codon usage,RSCU)的聚類中,單子葉植物CPR基因和雙子葉植物CPR基因分別聚為一支,更接近于12種植物的傳統(tǒng)系統(tǒng)分類,反映了物種的進化關(guān)系,可以作為物種系統(tǒng)發(fā)育分析的重要補充。在基于基因編碼序列(coding sequence,CDS)的系統(tǒng)進化樹中,同種植物的CPR基因分別聚到兩個支上,一定程度上反映了CPR基因的分類和功能。本研究結(jié)果從密碼子偏好性和蛋白質(zhì)水平上說明同種植物的不同CPR基因存在功能與進化差異,為植物CPR基因的分類與演化、功能預測與表達以及植物育種研究奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:Cytochrome P450 reductase (cytochrome P450 reductase) plays an important role in plant growth, development, synthesis of natural products and resistance to external stimuli. Codon W software was used to analyze the codon preference index, and SPSS and MEGA5.0 software were used to analyze the codon preference and gene cluster. The effective codon number of CPR gene in monocotyledonous and dicotyledonous plants was 52.92 ~ 58.17 and 46.85 ~ 53.58, respectively. All CPR loci deviated from ENC expectation curve in ENC mapping. The codon preference of monocotyledonous plant and dicotyledonous plant CPR gene was different from that of dicotyledonous plant. The codon preference of different CPR genes of the same plant is also different. In the cluster based on the relative synonymous codon usage of synonymous codon, the CPR gene and the CPR gene of monocotyledon and dicotyledonous plant were clustered into one branch, respectively. The traditional phylogeny, which is closer to 12 species, reflects the evolutionary relationship of species and can be used as an important supplement to phylogenetic analysis. The CPR genes of the same plant were clustered into two branches to some extent, which reflected the classification and function of the CPR gene. The results of this study show that there are differences in function and evolution of different CPR genes in the same plant from the codon preference and protein level. It lays a foundation for the classification and evolution of plant CPR gene, function prediction and expression, and plant breeding.
【作者單位】： 江蘇省中國科學院植物研究所;
【基金】：國家自然科學基金項目(31600074) 江蘇省第四期“333高層次人才培養(yǎng)工程”專項資金項目(BRA2015-432) 江蘇省自然科學基金項目(BK20160599) 江蘇省藥用植物研究與開發(fā)中心開放基金項目(YY201301)共同資助
【分類號】：Q943.2

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