24份忍冬属材料叶绿体基因组密码子使用偏好性分析

使用CodonW1.4.2 和SPSS 22.0 等软件对 24 份忍冬属(Lonicera Linn.)材料叶绿体基因组进行密码子偏好性分析,并基于叶绿体基因组序列构建了系统发育树.结果显示:24 份忍冬属材料叶绿体基因组中 1314 个蛋白质编码基因的GC含量为 38.7％,密码子第 3 碱基位置的GC含量(GC3)最低,仅为 31.4％,表明其密码子偏好以A或U结尾;根据基因功能将 1314 个基因分为 5 类,每类显示出特定的密码子特征;24 份忍冬属材料叶绿体基因组的有效密码子数(ENC)为 50.2,表明密码子使用偏好性较低.密码子适应指数(CAI)、密码子偏好指数(CBI)和最优密码子使用频率(FOP)与GC3值、总GC含量(GCall)和同义密码子第 3 碱基位置的GC含量(GC3s)呈显著或极显著相关,说明密码子第 3 碱基位置的碱基组成对基因表达有很大影响.中性绘图、PR2-plot和ENC-plot以及对应性分析结果表明影响密码子使用模式的因子并不单一,自然选择起主要作用,突变压力起次要作用.基于相对同义密码子使用度(RSCU)和高、低表达组的RSCU差值(ΔRSCU),共鉴定出 29 个高频密码子和 18 个最优密码子,且大部分以A或U结尾.系统发育分析结果显示:24 份忍冬属材料聚为一支,各物种间的进化相似且亲缘关系较近.综合分析结果表明:忍冬属植物叶绿体基因组密码子使用偏好性低且富含A或U,受到自然选择和突变压力的双重影响,其中自然选择占主导地位.