栽培大麦和野生大麦叶绿体基因组密码子偏好性比较分析

谢刘义; 任璇; 应文博; 肖焱波; 杨青松

doi:10.3969/j.issn.1672-8513.2025.03.003

云南民族大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 34 ›› Issue (03) : 268 -276. DOI: 10.3969/j.issn.1672-8513.2025.03.003

农业与食品

栽培大麦和野生大麦叶绿体基因组密码子偏好性比较分析

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Comparative analysis of chloroplast genome codon usage bias in cultivated and wild of barley

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摘要

基于裸大麦、普通大麦和野生大麦叶绿体基因组编码序列，分析其密码子使用偏好及差异.结果显示，3者不同窗口大小的胞嘧啶和鸟嘌呤（GC）含量在密码子不同位点（GC1、GC2、GC3）呈梯度递减趋势（46.74%/46.80%/46.63%、39.47%/39.43%/39.43%、29.80%/29.75%/30.25%），且均存在31个高偏好密码子（RSCU>1），其中29个以A/U结尾，呈现显著NNA/NNU结尾偏好.叶绿体基因组有效密码子数（ENC）值（47.14、47.02、47.75）及ENC>45的基因占比（39、39、42个）表明整体密码子偏好性较弱.中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析证实自然选择是密码子偏好形成的主要驱动力.栽培大麦（裸大麦与普通大麦）在GC组成、ENC分布及最优密码子（含特有GCA/AGA）上高度趋同，提示人工驯化通过纯化选择强化了有益性状的遗传稳定性，为解析大麦驯化分子机制提供了新视角.