杓兰叶绿体基因组密码子偏好性分析

目的 分析杓兰叶绿体基因组密码子的使用偏好性,探究影响杓兰叶绿体基因组密码子使用偏好性的主要因素,为兰科叶绿体基因组学研究提供参考。 方法 从NCBI数据库中下载完整的杓兰叶绿体基因组序列并进行蛋白编码序列筛选,利用EMBOSS在线程序计算各基因及密码子的GC含量,利用CodonW软件计算各基因的氨基酸长度（Laa）、有效密码子数（ENC）、同义密码子相对使用度（RSCU）、最优密码子使用频率（FOP）及各基因密码子的第3核苷酸碱基含量,利用SPSS软件分析各指标之间的相关性,利用Origin软件绘图。 结果 杓兰叶绿体基因组编码序列的密码子第3位碱基富含A和T,GC含量仅为29%,ENC值介于37.92～61.00之间,密码子偏好性不强,ENC与GC2及GC3均呈极显著相关。RSCU值大于1的密码子有34个,其中,29个以U或A结尾。ENC-plot分析、PR2-plot分析及中性绘图分析表明：影响杓兰叶绿体基因组密码子使用偏好性的主要因素为自然选择。对应性分析结果表明：编码光合系统蛋白基因的密码子具有相似的使用模式,编码其它类型基因的密码子则具有不同的使用模式,并最终筛选出最优密码子16个。 结论 本研究明确了自然选择是影响杓兰叶绿体基因组密码子使用偏好性的主要因素,并筛选出杓兰叶绿体基因的最优密码子,研究结果能够对兰科系统发育及叶绿体基因组密码子进化研究提供参考。     

油麦吊云杉叶绿体基因组特征及密码子偏性分析

【目的】分析油麦吊云杉cpDNA的特征和密码子偏好性,为云杉属植物叶绿体基因组学提供研究依据。【方法】通过Ilumina HiSeq测序平台对油麦吊云杉cpDNA进行测序,并利用Codon W 1.4.2和CUSP软件对其密码子偏性进行分析。【结果】油麦吊云杉cpDNA是一个全长为124 161 bp的环状DNA分子,与典型的具有保守的四分体cpDNA结构不同,油麦吊云杉cpDNA中存在反向重复区域的丢失,其cpDNA的GC含量为38.7%。油麦吊云杉cpDNA包含113个基因,其中蛋白质编码基因76个,核糖体RNA基因4个,转运RNA基因33个,系统发育分析显示,油麦吊云杉和西加云杉聚为一个独特的分支,油麦吊云杉cpDNA密码子不同位置上的GC含量从低到高依次是GC3(49.39%) 45的占86%,表明其密码子的偏性较弱;GC12和GC3的相关性不显著（r=0.166 4, b=-0.157 7）;ENC频数比值分布在-0.0...     

柿属植物叶绿体蛋白质编码基因密码子用法

为给后续柿属植物叶绿体基因工程研究提供基础,利用Codon W、CUSP、SPSS软件对5个柿属植物叶绿体基因组中的55条蛋白质编码基因序列进行密码子使用模式分析。结果显示,柿属植物叶绿体基因组密码子第3位碱基GC含量为26.9%~27.8%,有效密码子数在49.58~50.18之间,密码子偏好性较弱;柿叶绿体基因组不同位置的有效密码子数不同,取值范围为32.36~59.64;中性绘图分析和ENC-plot绘图分析结果表明,柿叶绿体基因组的密码子偏好性主要受选择的影响;通过高频密码子和高表达优越密码子分析相结合的方法,筛选出23个柿属植物最优密码子,且这些密码子主要以A和U碱基结尾。     

灰毛浆果楝叶绿体基因组密码子使用特征分析

通过分析灰毛浆果楝叶绿体基因组密码子的使用特征,探讨影响其密码子使用偏性的主要因素。从灰毛浆果楝叶绿体基因组中筛选出54条编码序列(CDS),利用Codon W 1.4.2和CUSP软件计算不同基因密码子各位置的GC含量,以明确灰毛浆果楝叶绿体基因组密码子的使用偏性规律。结果显示:灰毛浆果楝叶绿体基因组密码子第3位碱基的GC含量为28.95%,即第3位密码子富含A和U,有效密码子数(Nec)在34.60~61.00之间,Nec值大于45的CDS有39个;相对同义密码子使用度(URSC)值大于1的密码子有29个,其中16个以U结尾,12个以A结尾;中性绘图分析结果显示GC 12和GC 3的相关系数为0.0984,相关性不显著,回归系数(对角线斜率)为0.1379;基因N ec比值大多数分布在-0.05~0.05区间外,即大部分基因N ec值与预期值差距较大;相关关系分析显示,GC 3与GC1、GC2均未达到显著相关,Nec与GC3呈极显著相关。综合分析发现灰毛浆果楝叶绿体基因组密码子偏好性较弱,选择为主要影响因素,同时受到其他因素的影响。结合高表达优越密码子和高频密码子确定GUU、GUA、UCU、AGU、CCU、ACU、GGU、GCU、CAA、AAA、UGU、AGA和AUU等13个密码子为最优密码子。     

杧果叶绿体基因组密码子使用偏好性分析

[目的]为了明确杧果叶绿体基因组密码子的使用模式,以筛选到的51条CDS蛋白质编码序列为研究对象,进行密码子偏好性分析和对应性分析.同时揭示密码子偏性的影响因素,找出最优密码子,为杧果基因组研究及其遗传改良提供理论基础.[方法]使用CodonW 1.4.2和EMBOSS软件对杧果密码子进行组成分析,获得GC、ENC、R...     

天料木属植物叶绿体基因组密码子使用偏性分析

为揭示天料木属4种植物叶绿体基因组密码子偏性特征及偏性特征的影响因素,对4种植物叶绿体基因组进行分析,结果显示：天料木属4种植物叶绿体基因组GC含量均不足50%;GC12与GC3双尾检验均呈显著相关(p<0.05);超过60%的基因ENc实际值围绕在期望值曲线附近;密码子第3位均存在T/C偏倚;第1轴与CAI值均呈现不同程度的相关性;斯里兰卡天料木、广南天料木和狭叶天料木的亲缘关系较天料木更近。因此得出：突变压力在影响4种植物叶绿体基因组密码子偏性因素中比重较大,但自然选择等因素仍发挥着主要作用。天料木属4种植物有13个相同的最优密码子UUU、UUA、UUG、AUU、GUA、CCU、ACU、GCU、CAA、AAA、GAA、UGU、GGU。但天料木多出4个：GUU、UCU、CCA、AGU。天料木叶绿体基因组密码子偏性不同于其他天料木属3种植物。     

银白杨叶绿体基因组密码子用法分析(英文)

通过计算银白杨叶绿体基因组中各基因的ENc值、RSCU值、CAI值和GC3s的含量,分析银白杨叶绿体基因组密码子用法,并采用目前普遍使用的多变量统计分析方法(对应分析)和ENc.plot方法探讨了若干重要因子对银白杨叶绿体基因组密码子用法的效应。对应分析结果显示在影响最大的第一条向量轴上,基因的坐标位置与GC3s(r=349)极显著相关,而与该基因的表达水平(CAI)无显著相关性,但是在第二、三向量轴上基因的坐标位置与该基因的表达水平(CAI)呈极显著相关(r=-0.348和r=0.602,),说明碱基突变是影响密码子发挥作用的主要因素,而少数基因密码子用法受到翻译选择的作用;ENC-plot分析结果也证明了这一点。图2表2参34。     

无叶假木贼叶绿体基因组特征系统发育及密码子偏好性分析

目的 分析无叶假木贼叶绿体基因组结构特征,阐明假木贼属在藜科中的分类地位,进一步探究其密码子偏好性和确定最优密码子。 方法 基于CTAB法从无叶假木贼幼嫩同化枝中提取总DNA;通过Illumina Genome Analyzer HiSeq 2000高通量测序平台进行测序;使用GetOrganelle和Plann对叶绿体基因组序列进行组装和注释;利用MISA对叶绿体基因组中简单重复序列（SSR）进行分析;使用MAFFT v. 7. 450和IQ-TREE v. 2. 1. 1软件进行多序列比对、构建最大似然法（Maximum likelihood,ML）系统进化树;使用DnaSP 6. 0软件计算核苷酸多态性值;通过CUSP和Codon W 1. 4. 2软件进行密码子偏好性研究。 结果 无叶假木贼叶绿体基因组全长为154 084 bp,包括1个大单拷贝区（LSC,85 124 bp）、1个小单拷贝区（SSC,18 934 bp）、1对反向重复序列（IRa和IRb,25 013 bp）。共注释到132个基因,包含83个蛋白编码基因,8个rRNA基因,37个tRNA基因和4个假基因。SSR位于基因间区的数量最多（70.4%）,单碱基（A/T）重复类型SSR数量最多。系统发育树的最优构树模型为TVM + F + R3,藜科划分为4个聚类组,其中,无叶假木贼与梭梭属和猪毛菜属亲缘关系最近。trnS-trnG(exon1)、ndhF-rpl32、rpl32-trnL、rps16(exon1)-trnQ和ycf1是高核苷酸多态性区域。共确定20个最优密码子（UUU、UAU、UGU、CAU、UCU、UCA、UUA、CUU、CCU、AGA、GAA、ACU、ACA、AAU、GAU、AAA、GUU、GCU、GGU、CAA）,均以A/U结尾,密码子使用偏好性主要受自然选择影响,突变等影响因素对其影响较弱。 结论 无叶假木贼叶绿体基因组结构保守,呈典型的四分体结构。在藜科的系统发育中,无叶假木贼与梭梭属和猪毛菜属亲缘关系最近。鉴定的高变区和SSR位点可用于藜科属间物种的分子鉴定。无叶假木贼叶绿体基因组密码子偏好以A/U结尾,确定的20个最优密码子有助于其外源密码子的优化。研究结果可为无叶假木贼分子标记开发、系统进化及叶绿体基因工程研究提供参考。     

普文试验林场引种的龙脑香科植物

普文试验林场从１９６２年开始，先后引种了十种龙脑香科植物。本文从生态习性、分布、用途、生长适应性、物候、种植要点等方面，介绍了十个树种的引种情况。     

不同光照和土壤水分对3种龙脑香科植物种子发芽的影响

2007和2008连续两年的1月、10月,分别采集云南龙脑香科的东京龙脑香、望天树、狭叶坡垒的种子,将种子在不同光照(20%、40%、60%和80%)和不同土壤水分(土壤含水量20%、40%、60%和80%)条件下进行种子萌发试验,研究不同光照和土壤水分对3种植物种子发芽率和苗木生长的影响。结果表明,龙脑香科植物种子发芽率在光照强度为20%、40%时较高,80%时较低;种子发芽率在土壤含水率60%时较高,80%和20%均较低;在同等条件下,狭叶坡垒种子发芽率最高,最高时可达88%,东京龙脑香种子发芽率最低,最低时仅为9%;在相同条件下,3种云南龙脑香科植物苗木生长最快的为狭叶坡垒,15个月苗龄苗高为86 cm,地径达1.23 cm。     

马尾松PmDXR基因密码子偏好性分析

[目的 ]对马尾松PmDXR基因密码子偏好性进行分析,为后续PmDXR基因的功能验证及遗传转化等研究提供理论依据。[方法 ]利用CodonW、EMBOSS、SPSS等软件及在线服务器,分析马尾松与其他37个物种DXR基因密码子的偏好性。对不同物种DXR基因密码子进行中性分析、PR2-plot分析、ENc-plot分析,推测其偏好性形成的主要影响因素;同时分析比较了马尾松PmDXR基因与4种模式生物的密码子使用频率。[结果 ]马尾松PmDXR基因的密码子偏好性较弱,偏好使用A/T结尾的密码子。比较分析不同物种DXR基因的密码子偏好性参数,发现不同物种DXR基因密码子偏好性存在一定差异,整体看,裸子植物DXR基因密码子偏好性比被子植物强。与其他物种DXR基因的CDS序列及RSCU值聚类分析表明,马尾松与其它裸子植物DXR基因表现出相近的密码子使用偏好性。中性分析、PR2-plot分析、ENc-plot分析均表明:自然选择是影响DXR基因密码子偏好性形成的主要因素。与4种模式生物的基因组密码子使用频率比较发现,在异源转化受体选择中,酵母真核表达系统较大肠杆菌原核表达系统更适合马尾松PmDXR异源表达,拟南芥和烟草均可作为马尾松PmDXR基因的遗传转化受体,其中,烟草更理想。[结论 ]本研究初步揭示了马尾松PmDXR基因密码子使用规律,对后续开展基因功能验证有重要的指导作用,同时也可为研究马尾松分子进化提供一定的科学依据。     

‘豫杂一号’泡桐叶绿体基因组序列及特征分析

泡桐是中国重要的速生树种,对我国经济发展有着重要作用。以‘豫杂一号’泡桐为材料,IlluminaHiseq2000测序,对其全基因组序列基本结构特征、密码子偏好性和重复序列进行统计分析。结果表明,‘豫杂一号’泡桐为典型的四分体结构,全长序列为154615bp,编码114个基因,含4个rRNA,30个tRNA和80个蛋白质编码基因。该叶绿体全基因组测序的成功促进了叶绿体分子生物学的研究,也为泡桐以及其他物种的遗传育种和创制种质资源奠定了一定的理论基础。     

9种狼尾草属植物叶绿体基因组特征分析

狼尾草属为禾本科1 a生或多年生草本植物,该属植物在饲用、保护生态、观赏等方面均有良好的应用价值。为探讨狼尾草属植物叶绿体基因组的遗传结构及进化特征,基于基因组浅层测序技术获得狼尾草属9种植物叶绿体基因组序列,对其组装与注释后进行生物信息学分析。结果显示：(1)9种狼尾草属植物叶绿体基因组均为典型的四分体结构,其大小在137 929～138 554 bp之间。叶绿体基因组GC含量范围为38.6%～38.7%,其中IR区GC含量最高,为44%～44.1%,各叶绿体基因组结构无明显差异,在IR/SC交界区表现出微小差异。(2)共注释113个基因,包括78个编码蛋白基因、31个tRNA基因和4个rRNA基因。对序列进行简单重复序列检测,共检测到389个SSRs位点,其中单核苷酸重复数量最多,而在非简单序列重复检测中,串联重复所占比例最高。(3)变异位点主要存在于叶绿体LSC和SSC区,筛选出9个差异较大的区域,可作为狼尾草属植物的潜在遗传标记。(4)基于31条狼尾草属植物样本叶绿体基因组序列构建了狼尾草属系统发育树,结果形成两大分支,阐明了狼尾草属植物种间亲缘关系。本研究可为狼尾草属植物的分...     

4种大戟科植物Lhca基因家族的全基因组鉴定、分类与进化分析

LHCI是植物光系统I(PSI)中与色素分子结合的一系列膜蛋白,由Lhca基因家族编码,主要参与光能的捕获与传递。虽然Lhca基因家族已在拟南芥、水稻、杨树等模式植物中得到了系统鉴定,但在以高光效和高生物量著称的大戟科植物中,至今还未见Lhca类基因的报道。研究基于蓖麻、麻风树、木薯和橡胶树等4种大戟科植物已公布的基因组和EST数据对Lhca基因家族进行全面鉴定,并分析了其基因结构、生化特性及进化关系。结果表明,蓖麻、麻风树、木薯和橡胶树分别含有6、6、9和9个Lhca基因,分属于Lhca1、Lhca2、Lhca3、Lhca4、Lhca5和Lhca6等6个亚家族,每个亚家族含有1~2个成员不等,基因的内含子数目在2~5个之间,部分基因还存在可变剪接形式。进化分析显示,Lhca1和Lhca3亚族具有较早的起源,Lhca2和Lhca6存在于陆生生物中,Lhca4和Lhca5则只存在于高等植物中;在木薯和橡胶树中,Lhca1、Lhca2和Lhca4亚族都出现了基因的扩增。