柑橘密码子用法分析

采用高频密码子分析法,对柑橘的177个蛋白质编码基因序列(codingDNAsequence,CDS)进行了分析,计算出同义密码子相对使用频率(relativefrequencyofsynonymouscodon,RFSC),确定了TAA、GCT、GAT、CTT、AGG、AGA和GTT等7个高频密码子。将柑橘的密码子使用频率与人、果蝇、酵母和大肠杆菌等不同种类模式生物比较后发现,柑橘密码子的偏爱性与不同种类生物有不同程度的差异;但将柑橘的密码子使用频率与拟南芥、番茄、水稻和尖叶蕉等不同种类的植物相比,发现柑橘密码子的偏爱性与同为双子叶植物的拟南芥、番茄完全一样,而与水稻、尖叶蕉这2种单子叶植物均有较大的差异。分析结果对动物或微生物的基因在柑橘中的表达或柑橘基因在微生物中的表达以及基因克隆时设计引物具有一定指导意义。     

蛹虫草基因组密码子使用偏性分析

以蛹虫草(Cordyceps militaris)核基因组和线粒体基因组数据为基础,对密码子使用偏性及其影响因素进行分析.结果 显示:蛹虫草核基因的GC含量为59.53％,同义密码子第3位胞嘧啶频率最高(50.58％),高表达基因的平均有效密码子数较低;核基因中共鉴定出22个高频密码子,均以G/C结尾,其中16个为最优...     

茶树抗寒调控转录因子 ICE1 密码子偏性分析

 运用CHIPS、CUSP 和CodonW 软件程序分析自主克隆的茶树（Camellia sinensis）ICE1（GenBank 登录号JX029153）的密码子的偏性,并与茶树基因组及萝卜等7 种植物的ICE1 密码子偏性进行比较。结果表明,茶树ICE1 偏好于以A/T 结尾的密码子;与茶树基因组密码子偏性相比,发现只有6 种氨基酸密码子偏性完全一致。进一步研究发现ICE1 的碱基组成在单子叶植株大麦与7 种双子叶植物分化后发生了较大的变化。在聚类分析中,基于基因CDS 序列的聚类不能正确反映物种间的进化关系,而基于密码子偏性参数相对密码子使用度（RSCU）的聚类更适合作为系统发育分析的参考。与3 种外源受体密码子使用频率比较发现,与大肠杆菌基因组密码子使用频率差值较大的有25 个,与酵母基因组差值较大的有15 个,与拟南芥基因组差值较大的有10 个,这预示着ICE1 在拟南芥中的表达效率最高,若要在其他外源受体中进行高效表达,尚需对其密码子进行优化。     

菠萝密码子使用偏好性分析

【目的】分析菠萝[Ananas comosus(L.)Merr.]基因组中编码CDS的密码子使用偏好性,为了解菠萝的密码子偏好性规律和进行分子改造提供理论基础,促进植物密码子的生物学研究。【方法】以菠萝基因组测序获得的30 663条编码CDS为数据来源,应用编写的perl脚本、CUSP和SPSS软件对序列进行密码子偏好性、双联密码子以及多元统计分析。【结果】菠萝基因组数据中的编码CDS的GC平均含量为52.09%,密码子中第3位核苷酸的GC平均含量(GC3S)为55.41%,有效密码子数(ENC)取值为58.41,绝大部分的ENC值都大于35。另外,确定了34种高频密码子(RSCU值大于1),其中仅有8个以AT碱基结尾,25个以CG碱基结尾;同时确定了31种高优越表达密码子。结合以上结果,最后筛选出13种最优密码子。通过与17种植物的GC3S和密码子使用频率进行比较,发现双子叶植物与单子叶植物的GC3S和密码子使用频率存在较大差异,而菠萝较其他单子叶植物与双子叶植物更接近。【结论】从不同基因、基因内不同位置以及不同植物3个层面对菠萝密码子的偏好性进行分析,筛选出13种菠萝最优密码子。该研究有助于更好地了解菠萝密码子偏好性规律,促进植物密码子生物学研究及基因组数据在非模式植物中的潜在应用。     

杜仲转录组基因密码子使用偏好性分析

以杜仲转录组数据为试材,采用CodonW和SPSS软件相结合的方法,研究了杜仲基因密码子组成和长度对基因表达量的影响,以期为将来改造外源基因及利用基因工程技术改良杜仲提供理论基础。结果表明:杜仲转录组中基因的表达量与G3s、C3s、G+C和GC3s含量均呈极显著正相关(P0.01),与A3s含量、T3s含量、单条基因总密码子数(L_aa)和有效密码子数ENC均呈极显著负相关(P0.01),与Aro含量呈显著负相关(P0.05),表明高表达基因的密码子使用偏好性较强,且偏好于使用以G/C结尾的密码子;ENC与C3s、G3s、G+C和GC3含量均呈极显著负相关(P0.01),与A3s、T3s、Aro含量呈极显著正相关(P0.01);确定了15个杜仲最优密码子,分别为AAC、AAG、ACC、AGG、AUC、CAC、CAG、CCG、CUC、CUG、GCC、GGC、GUC、UAC和UCC。果实和叶片特异表达基因在氨基酸Leu、Ile、Ser、Pro、Thr、Asn、Glu和Cys密码子的使用上存在差异。     

石榴转录组密码子使用偏向性

对石榴(Punica granatum)转录组数据进行从头组装,预测完整CDS序列的密码子使用偏向性;将石榴转录谱与其他8种蔷薇分支物种基因组编码序列进行同义密码子相对使用度(RSCU)比较,并对石榴WRKY和MYB家族基因进行亚家族进化分析和RSCU比较。结果表明:(1)石榴转录组主要受自然选择压影响。密码子偏向性极强的基因多为细胞相关功能基因;没有密码子使用偏向性的基因多与维持生命活动本质相关。(2)基因差异高表达影响RSCU,CpG二核苷酸富集影响密码子适应性。(3)物种间亲缘关系越近,RSCU值越相似。对蔷薇分支物种密码子进行RSCU比较,石榴与巨桉(Eucalyptus grandis)偏向性基本一致。(4)亚家族功能分化影响密码子偏向性。石榴WRKY亚家族1、4和13在翻译精氨酸、亮氨酸时分别偏向使用AGG、CUC,这与其不断进化的抗逆功能相关。石榴MYB亚家族8在翻译苏氨酸时偏向选择ACA,这与其扩张中的木质化功能相关。     

普通羊肚菌密码子偏好性分析

采用CodonW1.4.2软件和CUSP程序,以普通羊肚菌(Morchella conica)全基因组蛋白质编码序列(coding sequence,CDS)为对象,解析了该菌的有效密码子数(effective number of codon,ENC)、密码子3个位点的 GC含量、相对同义密码子使用度(relative synonymous codon usage,RSCU)和高表达优越密码子。结果表明：普通羊肚菌全基因组密码子第2位密码子的 GC含量明显低于第1位和第3位,第3位密码子与第1位含量差异不大,分别为57.8%和56.8%,RSCU 值大于等于1的密码子总共35个,其中以 G 或 C 结尾的25个,占71.4%,确定了25个高表达优越密码子。     

大白菜和结球甘蓝基因组原位杂交及核型分析

为研究A、C基因组间的亲缘关系和识别不同染色体,分别以大白菜（AA）和结球甘蓝（BB）的基因组总DNA为探针,与大白菜和结球甘蓝的中期染色体杂交。结果表明,两种基因组总DNA在大白菜20条染色体和结球甘蓝18条染色体上都有杂交信号,但信号图型有明显差异。大白菜基因组总DNA在大白菜和结球甘蓝染色体上的杂交信号几乎都只集中于近着丝粒区和核仁组织区,但在大白菜染色体上的分布区域略大;结球甘蓝基因组总DNA在其染色体上的杂交信号分散布满其全长,但在着丝粒区和核仁组织区显示增强的信号带,而在大白菜中期染色体上则主要集中于着丝粒和近着丝粒区,且强度弱于大白菜基因组总DNA为探针的杂交信号。基于大白菜基因组DNA的GISH信号对大白菜和结球甘蓝的核型进行了分析。该研究结果为鉴别其种间杂种及其染色体的组成和同源关系提供了分子细胞学依据。     

草莓DHAR基因密码子偏好性分析

以草莓为试材,运用CHIPS、CUSP和CodonW程序分析了草莓DHAR基因的密码子偏好性,并与大肠杆菌和酵母的基因组密码子偏好性及7种植物的DHAR基因密码子偏好性进行了比较,同时基于DHAR基因的密码子使用偏好性进行了系统聚类分析,以期在作物遗传改良中为草莓DHAR基因选择合适的遗传转化受体及进行基因优化提供依据。结果表明:草莓DHAR基因更适合导入苹果等双子叶植物中,若要提高草莓DHAR基因在大肠杆菌或酵母中的表达水平,还需进行密码子的优化。     

辣椒PPO基因家族密码子偏好性分析

以辣椒多酚氧化酶家族(PPOs)为研究对象,利用CUSP、CHIPS及CodonW 1.4.4等软件对辣椒PPO基因9个密码子进行分析,研究了辣椒PPOs密码子偏好性特征,以期为辣椒PPO基因家族密码使用模式和分子进化及功能提供参考依据。结果表明：辣椒PPO家族基因偏好性较弱,偏好以A或U(T)结尾的密码子,其中存在28个高频密码子(RSCU>1),4个偏好性较强密码子(RSCU>1.6)和1个偏好性最强密码子(RSCU>2)。聚类结果显示,基于CDS序列聚类效果更好;CaPPO1单独聚为一类,其余8个基因较为接近。相关性分析表明PPO家族基因密码子的偏好性主要影响因素是密码子第3位碱基GC含量(GC3s)。此外,GC、C3s也存在一定的影响。ENC图、中性绘图结果表明自然选择对PPO家族基因密码子偏好性的影响更大。     

几种植物花分生组织决定基因APETALA1密码子使用模式比较

为了揭示花分生组织决定基因AP1(APETALA1)的分子机制以及物种间的进化关系,从GenBank数据库挑选8个不同植物AP1基因编码序列,利用R软件分别计算GC含量、有效密码子数(Effective number of codons,ENC)、同义密码子相对使用度(Relative synonymous codon usage,RSCU)、相对密码子使用偏好性(Relative codon usage bias,RCBS)等参数,分析比较不同植物AP1基因密码子使用模式中密码子偏好性和碱基组成动力学。结果表明,不同植物AP1基因密码子使用受到GC偏好性(GCbias)影响,特别是GC3s;大多数最优密码子偏好使用以A/U结尾,其中不同植物AP1基因中ACA、AUA和CAG均表现为较高的RSCU值,为最优势密码子;芍药(Paeonia lactiflora)和牡丹(Paeonia suffruticosa)AP1基因的密码子使用特点相似,碧桃(Prunus persica)和苹果(Malus×domestica)相似;较低的最优密码子频率Fop值和较高的ENC值暗示了不同植物AP1基因在密码子使用中具有一个较弱的偏好性。     

奶白菜核基因雄性不育系转育效果的评价

以复等位基因遗传的青帮小白菜核基因雄性不育系00S107为不育源,采用杂交、回交和自交方法,向奶白菜可育品系AI023中转育核不育基因,首次育成了具有100%不育株率和100%不育度的奶白菜核基因雄性不育系GMS4.转育成的奶白菜核不育系GMS4与AI023的形态相似,株高、株幅、叶长、叶宽、叶柄长、叶柄宽、单株重等植物学性状的平均值及变异系数均接近于AI023.     

结球甘蓝花粉膜联蛋白基因的克隆及其表达分析

 对结球甘蓝（Brassica oleracea L. var. capitata L.）花粉总蛋白双向电泳及差异蛋白质谱分析, 发现膜联蛋白在花粉萌发后较萌发前表达下调。通过同源扩增和RACE 等方法首次在结球甘蓝花粉中扩增得到BoAnnexin2 基因的cDNA 序列,该基因cDNA 全长1 157 bp,开放阅读框为951 bp,编码316 个氨基酸残基,预测分子量为36.02 kD,等电点6.33。BoAnnexin2 编码蛋白C 端有4 个膜联蛋白重复序列,共2 个Ⅱ型钙结合区域,在第4 个钙结合区位点包含GXXXGXS（T）/DXXG 基序。实时荧光定量试验表明,BoAnnexin2 在甘蓝成熟未萌发花粉中的表达量是萌发45 min 后表达量的8 倍,表明BoAnnexin2 在甘蓝花粉萌发起始阶段起到重要调控作用。     

紫甘蓝和普通甘蓝光合特性的比较

 以'早红'、'红日' 紫甘蓝为试材,分别用Unispec型光谱仪和Ciras-2型光合作用测定系统研究紫甘蓝色素含量及光合特性,并与普通甘蓝'中甘11'作比较。结果表明,两个紫甘蓝品种的色素含量和净光合速率（Pn）差异不大。与普通甘蓝相比,紫甘蓝叶绿素含量较高,且含有较大比例的花青素,Pn明显降低。紫甘蓝生长过程中以结球初期Pn最高,后期Pn降低幅度明显小于普通甘蓝,结球中期叶绿素含量最高,花青素含量随着生育期进展而逐渐升高。紫甘蓝Pn日变化呈单峰曲线型,峰值出现在10:00－11:00,其光补偿点为68.5 μmo1·m^-2·s^-1,饱和点为1,077.5 μmo1·m^-2·s^-1,CO2补偿点为70.4 μmo1·mol^-1,饱和点为1,140 μmo1·mol^-1,均略高于普通甘蓝。20 ℃条件下,紫甘蓝的Pn最高,其低温补偿点和高温补偿点分别为－4.4 ℃和51.3 ℃,均低于普通甘蓝。     

大白菜核雄性不育两用系小孢子发生的细胞形态学研究

大白菜核型雄性不育两用系小孢子发生过程的细胞形态学观察表明，雄性不育株小孢子的败育发生在四分体时期。由于绒毡层细胞异常膨大，挤压四分体，四分体不分离产生四分小孢子，从而不能形成正常的花粉粒而导致败育。