太行菊叶绿体基因组密码子使用偏性分析

胡晓艳; 孟文瑞; 李昊炀; 冯宇奇; 杜淑辉

doi:10.26942/j.cnki.issn.1002-2481.2025.04.11

山西农业科学 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (04) : 91 -99. DOI: 10.26942/j.cnki.issn.1002-2481.2025.04.11

太行菊叶绿体基因组密码子使用偏性分析

胡晓艳, 孟文瑞, 李昊炀, 冯宇奇, 杜淑辉

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摘要

太行菊为我国特有物种，分布范围狭窄，具有重要的观赏和药用价值。为研究太行菊叶绿体基因组密码子使用偏性，以太行菊叶绿体基因组53条长度大于300 bp的蛋白编码序列为对象，采用CodonW等软件对太行菊叶绿体基因组密码子使用偏性的关键因素和最优密码子进行分析。结果表明，太行菊叶绿体基因组密码子3个位点的GC含量分布差异较大，GC1(38.82%)>GC2(37.87%)>GC3(36.35%)，且密码子均偏向使用A/T结尾。有效密码子数（ENC）平均值为50.95，表明太行菊叶绿体基因组密码子使用的随机性较高而偏性较弱。相关性分析结果显示，ENC仅和GC3有极显著相关性，表明GC3对密码子使用偏性的影响较大，这与植物中非同义突变的发生概率普遍较低有关。中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析结果表明，影响太行菊叶绿体基因组密码子使用偏性的因素有自然选择和突变，但是自然选择发挥主要作用，这可能与太行菊经历的特定进化历史及采取的环境适应策略有关。根据ENC值建立高低表达基因库，筛选出UUU、UUA、CUU、AUU等22个太行菊叶绿体基因组最优密码子，且这些密码子全部以A或U结尾，这可能与特定基因的转录活性调控机制有关。