罗田玉兰叶绿体基因组密码子偏好性分析

作者：余姣君; 黄瑞萱; 漆俊; 张壮; 陶婵; 陈丹格; 方元平; 董洪进^*

来源：分子植物育种, 2023, 1-14.

• 罗田玉兰
• 叶绿体基因组
• 长片段重复序列
• 简单重复序列
• 密码子偏性分析

罗田玉兰(Magnolia pilocarpa)是特有分布于大别山区，兼具园艺和药用价值的乔木树种。本研究针对这一特有资源，开展了以下研究：应用REPuter、MISA、CodonW和CUSP软件，对该物种的叶绿体基因组(chloroplast genome， CP)特征和编码序列(coding sequence， CDS)密码子偏好性进行分析。罗田玉兰CP中长片段重复结构多以正向重复(F)、反向重复(R)、回文重复(P)为主，且位于大单拷贝区(large single copy， LSC)的占51.02%；含有39个简单重复序列(simple sequence repeats， SSR)位点，仅有单核苷酸和二核苷酸重复两种类型，其中以含有腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)的SSR类型为主(97.44%)。编码序列中密码子3个位置的GC含量为GC1 (47.52%)>GC2 (40.71%)>GC3 (30.40%)；53个CDS的有效密码子数(ENC实际)最低为37.84，最高为60.82，其中44个高于参考值，大部分偏性较弱。进一步的，GC12和GC3二者的相关系数为0.03，表明没有明显的关联性；有效密码子和GC3的相关性绘图(ENC-plot图)结果显示仍有少数基因离标准线较远；PR2分析显示几乎所有基因编码序列的碱基都分布均匀，以上三项分布结果共同说明该物种叶绿体基因组密码子偏性的形成以自然选择为主，突变也起到一定的作用。根据密码子使用度分析结果研究筛选出了9个最优密码子。本研究分析了罗田玉兰叶绿体基因组的重复序列特征，密码子偏好性及主要成因，结果可作为罗田玉兰种源鉴定、保护、资源开发等的基础资料。

• 单位
  黄冈师范学院