本文關(guān)鍵詞：芍藥花色調(diào)控基因的密碼子使用模式及其影響因素分析

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【摘要】：【目的】芍藥花色的優(yōu)劣影響其觀賞價(jià)值和商業(yè)價(jià)值,研究芍藥花色調(diào)控基因的密碼子使用偏好性和密碼子使用模式的影響因素,為芍藥花色調(diào)控基因在m RNA翻譯、轉(zhuǎn)基因設(shè)計(jì)、新基因表達(dá)與功能預(yù)測(cè)以及分子生物進(jìn)化研究提供參考�！痉椒ā扛鶕�(jù)前期芍藥花色嵌合體品種‘金輝’轉(zhuǎn)錄組測(cè)序篩選的6 345個(gè)芍藥花色調(diào)控基因,并根據(jù)CDS序列特征和大于300 bp原則進(jìn)行過濾后最終獲得的2 234個(gè)基因序列作為研究對(duì)象,利用Mobyle軟件計(jì)算GC含量、第1與2位密碼子的平均GC含量(GC12)、第3位密碼子的GC含量(GC3s)、有效密碼子數(shù)ENC、密碼子適應(yīng)指數(shù)CAI、相對(duì)同義密碼子使用度RSCU等密碼子偏性指標(biāo),其次進(jìn)行中性繪圖(GC12 vs.GC3)、ENC-GC3s繪圖以及PR2(Parity Rule 2)繪圖分析,并運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)分析方法探討突變壓力和選擇作用對(duì)密碼子使用模式的影響程度,最后以5%CAI值作為高、低表達(dá)樣本組,計(jì)算這兩個(gè)樣本組的同義密碼子相對(duì)使用度,利用卡方檢驗(yàn)Chi-square test分析兩組之間的顯著性差異來確定最優(yōu)密碼子�！窘Y(jié)果】芍藥花色相關(guān)基因的密碼子GC3s含量為46.37%,大部分基因GC含量主要分布在30%—55%;中性繪圖分析表明GC3s與GC12呈極顯著的正相關(guān)(R2=0.202,P0.01);ENC-GC3s繪圖表明大部分基因分布在標(biāo)準(zhǔn)曲線周圍,也有一部分基因分布在標(biāo)準(zhǔn)曲線下方較遠(yuǎn)的位置,同時(shí)大部分基因(ENCexp-ENCobs)/ENCexp比值集中分布在0.0—0.4;PR2繪圖分析顯示密碼子第三位T的使用頻率高于A,C使用頻率高于G,表明嘌呤(A和G)與嘧啶(T和C)的使用頻率并不均衡;對(duì)應(yīng)性分析COA(Correspondence Analysis)表明,第一軸上顯示了38.09%的差異,其他3個(gè)軸分別為18.42%、15.09%、14.59%,表明芍藥花色調(diào)控基因的密碼子使用模式評(píng)價(jià)以第一軸(Axis 1)為主;突變壓力和選擇作用分析發(fā)現(xiàn),第一主軸與GC3s、CAI的相關(guān)系數(shù)均達(dá)到極顯著正相關(guān)(R2=0.736,P0.01;R2=0.286,P0.01);利用△RSCU和卡方顯著性檢驗(yàn)的方法,確定了21個(gè)為芍藥花色調(diào)控相關(guān)基因的最優(yōu)密碼子,其中18個(gè)以G或C結(jié)尾,僅CGU、GGU等2個(gè)密碼子以U結(jié)尾�！窘Y(jié)論】芍藥花色調(diào)控基因的最優(yōu)密碼子多數(shù)以G/C結(jié)尾,并且密碼子使用模式主要受到堿基差異(R2=0.736)和基因表達(dá)水平(R2=0.286)共同作用的影響,其中堿基差異占主導(dǎo)因素。本研究了解了芍藥花色調(diào)控基因的密碼子使用模式情況,為通過密碼子改造開展芍藥花色遺傳改良以及分子進(jìn)化研究提供了一定的理論依據(jù)。
【作者單位】： 揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院/江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 芍藥 花色調(diào)控基因 密碼子使用模式 影響因素
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(31372097,31400592) 江蘇省高校自然科學(xué)研究重大項(xiàng)目(13KJA210005)
【分類號(hào)】：S682.12
【正文快照】： 0引言【研究意義】遺傳密碼是連接DNA和蛋白質(zhì)的重要橋梁,每種氨基酸至少對(duì)應(yīng)一個(gè)遺傳密碼子(一般不超過6個(gè)),編碼同一種氨基酸的密碼子稱為同義密碼子。同義密碼子在使用頻率中存在一定的差異,這種現(xiàn)象稱為密碼子使用偏好性(codon usage bias,CUB),并且在某一特定物種或者基

【相似文獻(xiàn)】

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7 孫留克;基于密碼子使用偏好性的馬屬SLFN11對(duì)慢病毒復(fù)制作用的研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2014年

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9 鄧海峰;環(huán)境污染物腈類降解微生物的密碼子分析[D];湖南大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：877254