Page 105 - 《广西植物》2021年第2期
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ᤃ ऐ 广জ 西জ 植জ 物 ࿗ϟ 卷
ϓॹԣ 方法 低表达库ᤥ 计算密码子的 ᪵୩ऊВ 值ᖔ将 ᪵୩ऊВᢦ
ϟϟ 密码子偏好性分析জ 分别对川滇槲蕨ܦ栎叶 ԡԡऐᖔ且整体 ୩ऊВᢦϟ 的密码子作为最优密码子
槲蕨和槲蕨的编码基因进行过滤ᖔ去掉小于 ሕԡԡ ྉ秦政等ᖔԡϟऐଫ石元豹等ᖔԡϟऐɯᤥ
ᤦᡱ 和重复的编码基因ᤥ 使用 ऊᆍʛᆍႿۼ ϟ࿗ 和在
线软件 ऊВ୩۪ྉၤᡷᡷᡱ᧥ ᣰ ᣰ ᔽቝᔀʛቝᔀʛࣼዹቝᔀ༁ᣰ ጶᥘାᨃ୩୩ ᣰ ɯ জ 结果与分析
分析川滇槲蕨ܦ栎叶槲蕨和槲蕨过滤后的编码基
因ᖔ统计同义密码子相对使用度ྉ ୩ऊВᖔ ʢᔀᑕᡷᔽᔀ ԣॹϓ 密码子组成分析
༁ᢃႿᆍႿᢃቝᆍࣼ༁ ዹᆍʛᆍႿ ࣼ༁ᑕ੫ᔀɯܦ有效密码子数目ྉጶશऊᖔ 通过 ऊᆍʛᆍႿۼ ϟ࿗ 和在线 ऊВ୩۪ 对槲蕨ܦ栎
ᔀᔀዹᡷᔽᔀ Ⴟࣼቝᤦᔀʢ ᆍ ዹᆍʛᆍႿɯܦ总 ᥈ऊ 含量和密码子第 叶槲蕨和川滇槲蕨叶绿体基因组进行分析ᖔ结果
ϟ 位ܦ第 位ܦ第 ሕ 位碱基组成 ᥈ऊ 含量ྉ 分别用 如表 ϟ 所示ᤥ 从表 ϟ 可以看出ᖔ川滇槲蕨ܦ栎叶槲
᥈ऊϟܦ᥈ऊ 和 ᥈ऊሕ 表示密码子第 ϟ 位ܦ第 位ܦ第 ሕ 蕨和槲蕨叶绿体基因组 ዶሕ༁ྉ 第 ሕ 位碱基是 ዶɯ 含
位碱基组成的 ᥈ऊ 含量ɯᤥ 量分别是 ሕᤃᤃऐᠮܦሕᤃጢँᠮ和 ሕᤃϟϟᠮᖔఋሕ༁ྉ第 ሕ 位
ϟ 中性绘图জ 以 ऊ᧕୩ 的 ᥈ऊሕྉ 第 ሕ 位碱基 ᥈ऊ 碱基是 ఋɯ含量分别是 ሕᎮሕऐᠮܦሕᎮሕँᠮ和ሕᎮሕँᠮᖔ
含量ɯ值为横坐标ᖔ᥈ऊϟྉ 第 ϟ 位碱基 ᥈ऊ 含量ɯ 和 说明三种槲蕨的第 ሕ 位碱基主要以 ዶᣰ ఋ 为主ᤥ 川
᥈ऊྉ第 位碱基 ᥈ऊ 含量ɯ的平均值 ᥈ऊϟ 为纵坐 滇槲蕨ܦ栎叶槲蕨和槲蕨叶绿体基因组 ᥈ऊ 含量分
标绘制散点图ᖔ分析 ᥈ऊሕ 与 ᥈ऊϟ 的相关性ᖔ确定 别为 ࿗ᠮܦ ࿗ϟ ऐᠮ 和 ࿗ ᠮᖔ ᥈ऊሕ 含量分别为
密码 子 ሕ 个位置碱基组成 的 差 异 性 ྉ ୩ࣼᔀᆍҴᑕᖔ ࿗ԡጢሕᠮܦ࿗ԡँᎮᠮ和 ࿗ϟϟᠮᖔ三种槲蕨的 ᥈ऊ 含量
ϟँऐऐɯᤥ 若 ᥈ऊሕ 与 ᥈ऊϟ 相关性显著ᖔ说明碱基的 相近ᤥ 川滇槲蕨ܦ栎叶槲蕨和槲蕨叶绿体基因组
使用模式相同ᖔ突变是其主要影响因素ଫ若 ᥈ऊሕ 与 ጶશऊ 值分别是 ጢᎮऐܦጢऐԡሕ 和 ጢᎮँᤃᤥ
᥈ऊϟ 相关性不显著ᖔ说明密码子第 ϟ 位ܦ第 位 川滇槲蕨ܦ栎叶槲蕨和槲蕨的编码基因密码
碱基与第 ሕ 位碱基的使用存在差异ᖔ选择压力对 的相关参数值用热图统计ᖔ每一行代表 ϟ 个基因ᖔ
密码子使用影响较大ᤥ 基因名位于图右侧ᖔ图中的值表示该基因相应参
ϟሕ ጶશऊ᥋ᡱᆍᡷ 绘图分析জ 以 ᥈ऊሕ 为横坐标ᖔጶશऊ 数ྉ列名ɯ 值的大小ᖔ其结果如图 ϟ 所示ᤥ 从图 ϟ
为纵坐标ᖔ绘制散点图ᖔ并与 ጶશऊ 期望值ྉጶશऊ ᢉ 可以看出ᖔ三种槲蕨不同位置碱基 ᥈ऊ 含量不同ᖔ
շ᥈ऊሕշँ ᣰ ྉЏ ᥈ऊሕ շ ྉϟͱ᥈ऊሕɯ ɯ 进行比较ᖔ分 大部分基因的 ᥈ऊϟ 含量高于 ᥈ऊ 和 ᥈ऊሕଫ川滇槲
析碱基组成对密码子偏好性的影响ྉ 尚明照等ᖔ 蕨ྉ࿗ԡϟԡϟ ጲ ᤃϟɯܦ栎叶槲蕨ྉ ࿗ԡሕँ ጲ ᤃϟɯ 和槲蕨
ԡϟϟɯᤥ 通过基因散点于标准曲线的位置判断影 ྉ࿗ԡϟ࿗ऐ ጲ ᤃϟɯ 的 ጶશऊ 值都大于 ࿗ԡᤥ Ⴅʐ၊ጛܦʗᡓᤀܦ
响密码子偏好性的原因ᖔ若基因分布在标准曲线 ʗᡓᤀϟ࿗ܦʗᡓᤀԡܦዞዞዛܦʗᡓ࿗ 和 ʗᡓᤀϟᤃ 等基因的 ጶશऊ 值在
附近ᖔ密码子偏好性仅受到突变影响ଫ若基因坐落 三个物种的极差大于 ጢᖔ同一个基因在近缘物种的
在标准曲线下方较远的位置ᖔ则密码子偏好性受 密码子偏好性有较大差异ᤥ 由于 ʗᡓϟ 在川滇槲
到选择的影响ྉ杨国锋等ᖔԡϟጢɯᤥ 蕨和槲蕨两个种编码基因长度不到 ሕԡԡ ᤦᡱᖔ故不
ϟ࿗ 最优密码子确定জ 同义密码子相对使用度 对其进行分析ᤥ
ྉ୩ऊВɯ是该密码子的实际观察值与理论观察值 编码基因 ᥈ऊϟܦ᥈ऊܦ᥈ऊሕܦ᥈ऊ 和 ጶશऊ 及相关
的比值ྉ 杨国锋等ᖔԡϟጢɯᤥ 当 ୩ऊВ ᢉ ϟ 时ᖔ密码 性分析结果见图 ᤥ 从图 可以看出ᖔ川滇槲蕨的
子无偏好性ଫ当 ୩ऊВ ᢦ ϟ 时ᖔ密码子使用频率偏 ᥈ऊϟܦ᥈ऊܦ᥈ऊሕ 与 ᥈ऊ 均极显著相关ᖔ且 ጶશऊ 与
高ଫ而 ୩ऊВ ጐ ϟ 时ᖔ则说明密码子出现的频率较 ᥈ऊ 显著相关ᖔ᥈ऊϟ 与 ᥈ऊሕᖔ᥈ऊ 与 ᥈ऊሕ 相关性不
低ᤥ 最优密码子ྉᡷၤᔀ ቝᆍ༁ᡷ ᡱʢᔀᔀʢʢᔀʛ ዹᆍʛᆍႿɯ的选择ᖔ 显著ᖔ其编码基因的 ሕ 位碱基组成不相似ᤥ 栎叶
以 ጶશऊ 为偏好性标准ᖔ分别对川滇槲蕨ܦ栎叶槲 槲蕨ܦ槲蕨的 ᥈ऊϟ 与 ᥈ऊሕ 显著负相关ᖔ相关性系
蕨ܦ槲蕨 ऊ᧕୩ 的 ጶશऊ 值进行排序ᖔ分别从 ጶશऊ 最 数分别为ͱԡሕ 和ͱԡᎮଫ᥈ऊሕ 与 ጶશऊ 相关性极显
高和最低两端选取 ϟԡᠮ的基因ᖔ建立高表达库和 著ᤥ 三种槲蕨编码基因密码子第 ሕ 位碱基组成对