杜鹃叶绿体基因组特征及密码子偏好性分析

为了确定杜鹃(Rhododendron simsii)叶绿体基因组密码子的使用模式,为杜鹃花科叶绿体基因组学研究提供参考依据,绘制了杜鹃叶绿体基因组图谱,对三大功能基因进行分类,统计各蛋白编码基因密码子的3 位碱基的GC含量、有效密码子数、同义密码子相对使用度,开展中性绘图分析和PR2-plot等分析,并系统分析影响杜鹃密码子偏好性的各种因素,从而筛选出了最优密码子.结果显示,杜鹃叶绿体基因组全长206 912 bp,大单拷贝区为 110 234 bp,小单拷贝区为 2 606 bp,反向重复区为47 036 bp.蛋白编码序列GC含量为36%,密码子第3 位偏好使用A/U,ENC值范围为37.48～57.13,说明其密码子使用偏好性较弱;中性绘图分析显示GC12 和GC3 的相关系数为0.255,拟合的回归系数为0.345;PR2-plot分析显示G＞C,T＞A;有30 个密码子的RSCU值大于 1,以U或A结尾的有29 个,影响其密码子使用偏好性的最主要为自然选择压力;最终鉴定出最优密码子 8 个,分别为GCA、GAU、UUG、CCA、CGU、UCA、GUA、UAU.可见,杜鹃叶绿体基因组具典型的双链环状构造,密码子偏好性较弱,主要受到自然和突变的共同影响.