白蜡树叶绿体基因组结构特征及系统发育分析  

Chloroplast genome structure characteristics and phylogenetic analysis of Fraxinus chinensis

作　　者：黄松 张辉 邱林 王辉[1] 但汉平 李凤英 许芳芳 Huang Song

机构地区：[1]信阳农林学院,河南信阳464000 [2]信阳市林业科学研究所,河南信阳464000 [3]河南鸡公山森林生态系统国家定位观测研究站,河南信阳464000 [4]国有信阳市南湾林场,河南信阳464000

出　　处：《江苏农业科学》2024年第16期36-44,共9页Jiangsu Agricultural Sciences

基　　金：国家自然科学基金(编号:31860228、31360197);河南省科技攻关项目(编号:212102110186);河南省科技兴林项目(编号:YLK202138);信阳市苗木花卉培育重点实验室项目。

摘　　要：为确定白蜡树叶绿体基因组结构特征,密码子偏好性模式及系统发育关系。以10年生白蜡树叶片为材料,利用高通量技术测定叶绿体基因组DNA序列,组装、注释基因组后,进行序列分析。结果表明,白蜡树叶绿体基因组为典型的4分区域结构,全长为155610 bp,GC_(1)、GC_(2)、GC_(3)和GC_(all)含量分别为47.1%、39.6%、28.3%和38.3%,其密码子第3位更加偏向于使用A和U作为碱基。有效密码子数平均值为51.021,最低为46.679,最高为56.643,其密码子使用偏好性较弱。中性绘图显示,GC_(12)与GC_(3)的相关系数为0.020,而回归系数为0.029,说明密码子使用偏好性很大程度上受到自然选择的影响。ENC-plot绘图显示,白蜡树叶绿体基因组密码子主要倾向于随机使用密码子,部分基因偏好性受碱基突变的影响。PR2-plot分析可得,T频率高于A,G频率高于C,密码子使用模式受自然选择等多种因素影响。通过构建基因的高低表达库,筛选得到了4个(UUG、GCU、UCU、CGA)共有最优密码子。系统发育分析发现,白蜡树与韩国白蜡亲缘关系较近。综上所述,白蜡树叶绿体基因组密码子偏好性主要受自然选择和突变的影响,该结果为白蜡树的分类进化、优化基因工程等进一步研究提供了依据,可以促进白蜡树资源的开发和利用。

关 键 词：白蜡树 叶绿体基因组 密码子偏好性 最优密码子 序列分析 

分 类 号：Q943.2[生物学—植物学] S188[农业科学—农业基础科学]