菠萝蜜叶绿体基因组密码子偏好性分析

从菠萝蜜叶绿体基因组中筛选出51条蛋白编码序列,并使用CodonW和CUSP在线程序对其密码子使用偏好性及其影响因素进行了探究。结果表明,菠萝蜜叶绿体基因组中的密码子各碱基的GC含量从首位到末位呈递减趋势,偏好以A/U结尾。有效密码子数在[35.64, 53.19]区间内,且68.63%的基因有效密码子数大于45,表明密码子偏好性较弱。相关性分析显示,密码子的偏好性与碱基第3位的组成和基因长度有关,而碱基第1位的GC含量则影响基因的表达水平。菠萝蜜叶绿体基因组密码子的中性绘图、奇偶偏好性以及有效密码子绘图分析结果显示,内部突变和自然选择都会影响密码子的使用模式。最优密码子分析结果显示,有16个密码子满足筛选条件,进一步验证了密码子偏好以A/U结尾。对各基因的有效密码子相对使用度进行聚类分析的结果显示,基因的偏好与基因功能之间的进化模式相互独立。     

秋茄叶绿体基因组密码子使用偏好性分析

为了确定秋茄叶绿体基因组密码子的使用模式及其成因,以筛选到的50条蛋白质编码序列为研究对象,利用CodonW 1.4.2和CUSP在线程序对其密码子使用偏好性进行分析.结果 表明:秋茄叶绿体基因组密码子第3位的GC含量(GC3)较低,平均值为27.62％,有30个密码子的相对同义密码子使用度(URSC)>1,其中以A/...     

金莲花叶绿体基因组密码子偏好性分析

对金莲花叶绿体基因组中筛选出的49条蛋白质编码序列(CDS)进行密码子使用偏好性(CUB)分析,为研究物种进化和外源基因表达提供依据。结果表明,金莲花叶绿体基因的有效密码子数(ENC)在40.21～55.54波动,密码子的偏好性较弱;ENC与U3s、A3s呈极显著负相关,与G3s、GC3s呈极显著正相关,同义密码子第3位上的碱基含量直接影响密码子使用偏好性和基因的表达水平。相对同义密码子使用度(RSCU)分析发现,每种氨基酸的较优表达密码子RSCU均大于1且都以A或U结尾,最后确定9个密码子为金莲花叶绿体的最优密码子。通过与其他物种密码子使用频率的比较发现,酵母真核表达系统和双子叶模式植物拟南芥分别更适合金莲花叶绿体基因作基因表达和转基因研究的异源受体。     

杜梨叶绿体基因组密码子偏好性分析

为了明确杜梨叶绿体基因组密码子的使用偏性,以杜梨叶绿体基因组中的 37 条蛋白质编码序列为研究对 象,利用 Codon W 1.4.2 和在线软件 CUSP 等对其密码子进行了中性绘图分析、ENC-plot 和 PR2-plot 分析。结 果表明：（1）杜梨叶绿体基因组密码子不同位置 GC 碱基含量为：GC1（48.45%）＞ GC2（40.76%）＞ GC3（28.66%）, 说明密码子末位碱基偏好以 A/U 结尾;（2）有效密码子数（ENC）取值范围是 33.13 ～ 52.73,表明密码子偏 性较弱;（3）相对同义密码子（RSCU）分析表明,其值＞ 1 的密码子有 30 个,其中以 A、U 结尾的有 29 个; （4）GC3 和 GC12 无显著相关,相关系数和回归系数分别为 -0.143 4 和 0.207 2; ENC-plot 中大部分基因分布 于曲线周围和下方,ENC 比值分布在 -0.05 ～ 0.05 区间的有 14 个,说明密码子偏性主要受选择的影响;PR2-plot 分析中,T 的使用频率高于 A,G 的使用频率高于 C,说明密码子偏性受多重因素影响;（5）最终筛选出UUU、UAA、AUU 等 18 个密码子为最优密码子,多以 A 或 U 结尾。综上所述,杜梨叶绿体基因组密码子的使用主要受选择影响,研究结果可为杜梨乃至梨属植物叶绿体基因组学的研究提供理论依据。     

栀子叶绿体基因组密码子偏好性分析

分析栀子叶绿体基因组密码子的偏好性并探讨其主要影响因素,为栀子叶绿体基因组研究及其遗传改良提供参考依据。利用Codon W1.4.2、CUSP和SPSS 20.0软件统计和计算密码子的碱基含量,分析密码子使用模式。结果表明：栀子叶绿体基因组密码子第3位GC含量(GC3)为28.44%,低于第1(GC1)、2位GC含量(GC2),GC1和GC2分别为47.33%、39.56%;有效密码子数(ENC)为36.78～56.95,平均值为47.42;ENC与GC1、GC2之间的相关性均不显著,与GC3之间呈极显著正相关,相关系数为0.356;GC1和GC2的平均值(GC12)与GC3之间的相关性不显著,相关系数为0.102;45.45%基因的ENC比值频数为0.0～0.1;结合高频及高表达密码子分析结果,最终确定UUU、UUA、UUG等19个密码子为栀子叶绿体基因组的最优密码子。综合分析显示,栀子叶绿体基因组密码子末位碱基偏好以A或U结尾,偏好性弱,其密码子偏好性主要受自然环境选择和突变因素的影响,是多因素共同作用的结果。     

11种金花茶叶绿体基因组密码子偏好性分析

对11种金花茶植物叶绿体全基因组序列进行蛋白编码序列筛选,利用EMBOSS在线程序、CodonW、Excel、MEGA7、SPSS、TBtools等软件解析了11种金花茶叶绿体基因组密码子使用模式,探讨了其密码子偏好性的主要影响因素。结果表明：11种金花茶叶绿体基因组密码子使用偏好性均较弱,蛋白质编码区序列富含A/U碱基,密码子第3位以A/U结尾为主。金花茶叶绿体基因组密码子偏好性形成受选择压力、突变压力等多种因素共同影响,主要受选择压力影响。确定了11种金花茶叶绿体基因组的10个相同的最优密码子,分别为GCA、GCU、UGU、GAA、AAA、CUU、UUA、CAA、CGU和GUU。此外,金花茶叶绿体基因组相对同义密码子使用度的聚类结果为金花茶的系统进化研究提供了依据。     

黄檗叶绿体基因组密码子偏好性分析

为探究黄檗叶绿体基因组中密码子的使用偏好及其主要影响因素,采用该乔木叶绿体基因组编码区序列（CDS）筛选,排除长度小于300 bp、含终止密码子及重复序列的片段,最终保留52条有效序列;通过Codon W和CUSP软件计算这些序列的GC含量和有效密码子数（ENC）,进一步通过密码子偏好参数的相关性分析探究密码子使用偏好性的影响因素。结果表明,黄檗叶绿体基因组密码子的平均GC含量为39.34%,其中密码子三个碱基的GC含量依次为：GC₃（30.32%）2（40.07%）1（47.63%）。密码子偏好参数相关性分析结果显示,密码子的第三位碱基偏好碱基A和U,ENC平均值为49.13,表明密码子使用偏好程度较弱,自然选择压力是影响密码子使用偏好的主要因素。共筛选出10种优化密码子,这些密码子对碱基A和U类型具有显著偏好。本研究为黄檗叶绿体基因工程及密码子优化工作奠定了数据基础。     

南欧大戟叶绿体基因组密码子偏好性分析

为了揭示南欧大戟叶绿体基因组密码子使用偏性及形成原因,以南欧大戟叶绿体基因组中长度大于300 bp的非重复蛋白质编码序列为研究对象,利用Codon W 1.4.1、CUSP在线程序等生物信息学分析工具对其密码子偏性及使用模式进行分析.结果表明,南欧大戟叶绿体基因组密码子中相对同义密码子使用度＞1 的有 31 个,其中以A/U 结尾的占71%,表明其偏好使用以A/U结尾的密码子;有效密码子数均值为46.74,说明密码子使用的偏好性较弱;GC1 与GC2 呈极显著相关,GC3 与GC2、GC1 无显著相关性,表明密码子第 3 位碱基与其他位置碱基的组成有差异;此外,ENC与GC3 呈极显著相关,说明密码子末尾碱基组成在一定程度上会影响密码子使用偏好性.ENC-plot绘图分析、中性绘图分析、PR2-plot偏倚分析结果表明,影响南欧大戟叶绿体基因组同义密码子使用偏性的主要因素是自然选择,但同时也受到突变压力等其他因素的影响;通过建库分析,筛选出GAU、AUA、UUG等 14 个最优密码子.研究结果可为开展目的基因优化、物种改良和系统进化分析等研究提供科学参考.     

梁山慈竹叶绿体基因组密码子偏好性分析

目的 探究梁山慈竹Dendrocalamus farinosus叶绿体基因组密码子偏好性使用形式,分析影响梁山慈竹密码子使用偏好性的主要原因,并确定最优密码子,为竹亚科 Bambusoideae植物叶绿体基因组学研究提供参考依据。 方法 根据GenBank登录号MZ681865.156从美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库中下载85条梁山慈竹叶绿体基因序列,利用CodonW、CUSP及R语言软件分析有效密码子数(ENC)、适应指数(CAI)和同义密码子相对使用度(RSCU)等指标,对RSCU进行对应性分析,并根据ENC和RSCU对密码子进行排序。 结果 梁山慈竹叶绿体基因组密码子的鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)所占的比率(GC比率)平均为39.48%,且GC1(47.69%)＞GC2(39.70%)＞GC3(31.05%),密码子末位碱基偏好以A/U结尾;ENC多数在35以上,CAI为16.6%,其密码子偏好性较弱;中性绘图分析、ENC-plot分析和PR2-plot分析表明：影响梁山慈竹叶绿体基因组密码子偏好性的主要原因是自然选择。共有GCA、GCU、UUC及GGU等18个密码子被鉴定为梁山慈竹叶绿体基因组的最优密码子。 结论 自然选择是梁山慈竹叶绿体基因组密码子偏好性的主要因素,并筛选出梁山慈竹叶绿体基因组有GCU、GAU以及GGU等18个最优密码子。图5表5参30     

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.     

香花枇杷质体基因组序列密码子偏性分析

选取香花枇杷质体基因组进行密码子使用偏好性的生物信息学分析,用于理解其密码子使用偏性的主要原因,为今后该属植物基因的进化、起源以及转化体系中载体构建等方面研究提供借鉴。利用Codon W 1.4.2、SPSS statistics 17.0、Excel 2016和cusp等软件对筛选出的37条基因编码序列密码子进行最优密码子分析、中性绘图分析、ENC-plot和PR2-plot绘图分析。结果表明,ENC平均值为47.02;GC₃与GC₁、GC₂的相关性均不显著;GC_all为39.08%,GC₁（48.79%）>GC₂（40.18 %）>GC₃（28.44%）;RSCU>1的29个密码子中有28个以A或U结尾;PR2-plot绘图分析显示多数位点偏离中心,落于左下方位置;确定了UUU、UUG、CUU等15个最优密码子。香花枇杷叶绿体基因组中,同义密码子的使用偏性较弱（47.02）;密码子的第1、 2位碱基组成比较相似,但均不同于第3位;整体A、U含量大于C、G,末位碱基以A、U为主,且嘧啶的使用频率高于嘌呤;香花枇杷叶绿体基因组密码子的使用模式主要受到选择、突变的和其他因素的综合作用影响。     

苦马豆叶绿体基因组密码子偏好性分析

为确定苦马豆叶绿体基因组密码子的使用模式,利用Codon W 1.4.2、CUSP、Chips等软件,对苦马豆叶绿体基因组中可编码蛋白质基因的密码子偏好性进行分析。结果表明,密码子第3位GC含量最低,为27.14％,29个RSCU＞1的密码子中28个以A、U结尾,苦马豆叶绿体基因组密码子偏好以A、U结尾。有效密码子数ENC平均值为47.110,密码子偏好性较弱。GC₁、GC₂与GC₃无相关性,ENC与GC₃相关性显著,GC₃对密码子的偏好性存在影响。中性绘图分析和PR2-plot图分析表明,密码子偏好性主要受到选择因素的影响,而ENC-plot绘图分析发现,密码子偏好性还受到突变因素的影响。最终通过构建高低基因表达库,得到GAA、CGA、UUG、GUU、AUU、UCA、CAU、CAA、CCA、ACU、GCU、UUA、UAU、AAA、GAU、GGU 16个最优密码子。研究结果对苦马豆资源的开发和利用具有重要意义。     

黄药大头茶叶绿体基因组密码子偏好性分析

为探究黄药大头茶叶绿体基因组密码子使用模式和影响因素,利用CodonW和CUSP在线程序对筛选出的42条CDS进行分析。结果表明：黄药大头茶叶绿体基因组密码子各位置GC含量不同,偏好以A/U结尾;ENC值介于35.64～53.19,密码子偏好性较弱;密码子数量与GC₃和ENC之间呈显著正相关,密码子的偏好性与基因长度有关。中性绘图分析、奇偶偏好性分析和有效密码子绘图分析结果显示：自然选择对密码子使用模式有重要影响,19个最优密码子进一步证明了密码子偏好以A/U结尾。CDS系统发育树偏向于物种进化关系的构建,RSCU聚类重在对密码子特殊进化规律的挖掘,二者可为推测物种、基因间的相似度和进化关系提供重要数据。本研究为黄药大头茶密码子的进化特征及叶绿体基因工程研究提供了有用信息。     

樟叶槭叶绿体基因组序列密码子偏性分析

为确定槭属樟叶槭叶绿体基因组密码子使用模式和原因,通过对樟叶槭叶绿体基因组中筛选的53条基因序列进行中性绘图、ENC-plot与PR2-plot等分析,确定樟叶槭叶绿体基因组密码子偏好性基本特征与其最佳密码子的构成,分析过程中主要使用Codon W 1.4.2、CUSP、R等软件。结果表明,共有28个密码子,且均以A或U结尾,说明樟叶槭叶绿体基因组密码子对A/U结尾偏好。密码子第1、2和3位上的GC平均含量分别为47.04%、39.56%与29.66%,GC平均含量为38.75%,ENC范围在37.60～57.16,其中ENC小于45的只有11个,表明樟叶槭叶绿体基因组密码子存在较弱的偏性。PR2-plot绘图分析显示多数位点偏离中心,落于右下方位置;最优密码子确定为UGU、CAA、GUU等15个最优密码子。该结果为槭属植物叶绿体基因组进化与转化体系中载体构建研究提供参考依据。     

睡莲属叶绿体基因组密码子偏好性及系统发育分析

睡莲属植物是具有重要的经济、药用和观赏价值的原始被子植物.分析其叶绿体基因组编码区密码子的使用特征,以22种睡莲的叶绿体基因组为研究对象,对睡莲叶绿体基因组密码子的偏好性及睡莲属植物间的进化关系进行了系统分析.结果表明,22种睡莲植物叶绿体基因组密码子适应指数(codon adaptation index,CAI)为0...     

云南蓝果树叶绿体基因组密码子偏好性分析

以云南蓝果树叶绿体基因组为研究对象,采用Codon W 1.4.2等软件,通过分析云南蓝果树叶绿体基因组52个基因密码子的偏好性,探究影响密码子使用偏性形成的主要因素。结果表明:1) Codon W和CUSP软件分析显示密码子第3位碱基GC含量为28.40%,ENC值>45的基因有39个,说明密码子偏好以AT结尾,且存在较弱偏性。2)中性绘图分析显示,GC₁₂与GC₃的相关系数为0.161 2,相关性不显著,说明密码子第1、第2位与第3位碱基组成存在显著差异。3) ENC绘图结合ENC比值频率表显示,大部分基因距离标准曲线较远,说明密码子偏好性主要受选择的影响。4) PR2-plot分析显示密码子第3位碱基使用频率方面,T>A,G>C,说明密码子偏好性受多重因素影响。5) 确定UUG、UCA、GCU、AAU、GAU和GGA为最优密码子。综上所述,云南蓝果树叶绿体基因组密码子的使用主要受选择的影响,受其他如突变等因素的影响较弱。     

13种植物actin基因的密码子使用特性分析

[目的]分析13种植物actin基因的密码子组成、密码子偏性及聚类关系,了解其密码子使用模式及影响密码子使用的因素,为深入研究分子进化及物种进化提供参考.[方法]运用CodonW 1.4.4软件分析13种植物的肌动蛋白基因(actin)密码子组成及使用参数,并对影响密码子偏性的因素进行研究.应用MEGA 4.1对13条基因的CDS序列进行聚类分析,采用SPSS 20.0进行密码子偏性的聚类分析.[结果]双子叶植物中actin基因的GC含量为45.0%~51.2%、GC3s含量为36.3%~53.8%,单子叶植物中GC含量为53.0%~58.3%、GC3s含量为60.9%~75.8%;actin基因在单子叶植物中偏爱G/C结尾的密码子,双子叶植物中偏爱A/T结尾的密码子.GC和GC3s与有效密码子数(ENC)呈极显著负相关(P<0.01),相关系数均为-0.906.ENC绘图分析结果表明,actin基因密码子偏性同时受突变和选择压力影响,单子叶植物受选择压力影响的程度大于双子叶植物.基于actin基因密码子偏性的聚类将单子叶植物高粱、玉米聚为一类,水稻、大麦、竹聚为一类,8种双子叶植物聚为一类.[结论]actin基因密码子偏性与碱基组成密切相关,其密码子偏性在单、双子叶植物间存在差异,依据密码子偏性的聚类能在一定程度上反映物种间的亲缘关系.     

巨桉叶绿体基因组密码子偏好性分析

珙桐是蓝果树科珙桐属唯一现存的第三纪孑遗植物,是我国一级保护的特有濒危树种。分析其叶绿体基因组同义密码子使用偏好性及其主要影响因素,旨在为珙桐分子水平上的深入研究、物种保护和种质创新提供参考。

从NCBI在线数据库下载完整的珙桐叶绿体基因组序列,并进行蛋白编码序列筛选,再利用CodonW软件计算各基因的有效密码子数（ENC）、密码子适应指数（CAI）、同义密码子相对使用度（RSCU）和密码子中A、T、C、G这 4种碱基的含量,最后利用R软件计算各参数间的相关性并绘图。

（1）从珙桐叶绿体基因组中共筛选出59条蛋白编码序列,总的鸟嘌呤和胞嘧啶碱基（GC）平均含量和密码子第3位碱基的GC平均含量分别为38.05%和30.63%,CAI平均值为0.18,ENC平均值为48.52,表明珙桐叶绿体基因组基因表达水平较低,且密码子使用偏好性较弱。（2）ENC-plot、PR2-plot、中性绘图和对应性分析表明,影响珙桐叶绿体基因组同义密码子使用偏好性的最主要因素为选择压力。（3）共筛选出12个最优密码子。

珙桐叶绿体基因组同义密码子使用偏好性较弱,除了主要受选择压力影响外,还受到突变压力、碱基组成和基因表达水平等因素的影响;同时筛选出12个最优密码子,可用于未来珙桐的遗传改良和种质创新研究之中。

     

老班瑶药牛耳风叶绿体基因组特征及其密码子使用偏好性分析

为探究老班瑶药牛耳风叶绿体基因组的结构特征、系统进化以及密码子偏好性,以瑶药牛耳风为研究材料,对其叶绿体基因组进行测序和组装。结果表明,牛耳风叶绿体基因组由大单拷贝区、小单拷贝区以及1对反向重复区组成,全长189 920 bp,包含118个基因,其中99个编码蛋白质的基因,11个tRNA基因,8个核糖体rRNA基因;共检测到71个简单序列重复（simple sequence repeat, SSR）位点。系统进化分析表明牛耳风与番荔枝属的刺果番荔枝（Annona muricata）亲缘关系最近。密码子偏好性分析表明,牛耳风的密码子偏好性较弱,且密码子偏好性主要受选择因素的影响,最终选出11个最优密码子,其中10个以A/U结尾,为瑶药牛耳风的系统进化研究等提供科学依据。     

高产小粒咖啡叶绿体基因组密码子偏好性分析

【目的】分析高产小粒咖啡叶绿体基因组密码子的使用模式及其偏好性影响因素,确定合适的异源表达宿主,为探究咖啡的系统进化分析及基因功能验证特别是异源表达提供参考依据。【方法】从GenBank数据库检索下载高产小粒咖啡(MK353209)的完整叶绿体基因组序列,从中选择长度大于300 bp,以ATG开始,TAG、TAA和TGA结尾,内部不存在终止密码子及重复序列的51条编码区序列(CDS),运用EMBOSS在线网站和CodonW 1.4.2等分析软件,系统分析高产小粒咖啡基因组密码子使用特征及其影响因素,并与模式生物的密码子使用频率比较。【结果】高产小粒咖啡基因组的密码子第1位(GC1)、第2位(GC2)和第3位(GC3)的GC含量和3个位置的平均GC含量(GC)均未超过50.00%,30个RSCU>1.00的密码子中,以A/T结尾的密码子占比96.67%,以G/C结尾的密码子占比3.33%,表明高产小粒咖啡叶绿体基因组倾向于使用A/T结尾的密码子。有效密码子数(ENC)、密码子适应指数(CAI)、最优密码子使用频率(Fop)的平均值分别为46.97、0.167和0.353,暗示高产小粒咖啡叶绿体基因密码子偏好性较弱。20个高频密码子分别为GCT、TGT、GAT、GAA、TTT、GGA、CAT、ATT、AAA、TTA、AAT、CCT、CAA、AGA、TCT、ACT、GTA、GTT、TAT和TAA。中性绘图、ENC-plot、PR2-plot和对应分析结果显示,密码子的偏好性受到自然选择、突变等因素的共同影响,其中自然选择起决定作用。密码子使用频率比较结果显示,与拟南芥、烟草、大肠杆菌和酿酒酵母密码子使用频率相比,高产小粒咖啡分别有23.44%、15.63%、40.63%和15.63%的密码子使用模式差异较大。最终确定了21个最优密码子,其中57.14%的密码子以T结尾,38.10%的密码子以A结尾,4.76%的密码子以G结尾。【结论】高产小粒咖啡叶绿体基因组密码子的偏好性较弱,仅对A/T结尾的密码子呈偏好性,其受到自然选择、突变、基因表达水平、基因长度等多种因素的共同影响。酿酒酵母和烟草更适合作为高产小粒咖啡基因的异源表达受体系统。