'皇冠李'苹果酸转运体基因ALMT4、ALMT9和tDT密码子偏好性分析

• 作者: 巫伟峰 陈发兴 陈明杰
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 密码子偏好性 李 密码子优化 苹果酸转运体 系统发育关系
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 42-57
• 页数: 16页
• 分类号: S66
• 字数: 1582字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2020.01.005

摘要

AL3+激活的苹果酸转运体4基因(aluminum-activated malate transporter 4,ALMT4)、AL3+激活的苹果酸转运体9基因(aluminum-activated malate transporter 9,ALMT9)和液泡膜二羧酸转运体基因(tonoplast dicarboxylate transporter,tDT)可能是参与李(Prunus salicina)果实苹果酸转运与积累的关键基因,密码子偏好性分析对其后续基因功能研究具有重要意义.该研究运用CodonW和CUSP程序分析了'皇冠李'(Prunus salicina'Huangguan')ALMT4、ALMT9和tDT基因的密码子偏好性,并与大肠杆菌(Escherichia coli)、酵母(Saccharomyces cerevisiae)、烟草(Nicotiana tabacum)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)及番茄(Lycopersicon esculentum)等模式物种基因组密码子偏好性进行比较.结果显示,'皇冠李'ALMT4、ALMT9和tDT基因的有效密码子数(effective number of codons,ENC)远高于35,接近61,密码子适应指数(codon adaptation index,CAI)远小于1,接近0,密码子偏好性较弱.ALMT4和ALMT9偏好A/U(T)结尾的密码子,tDT偏好U(T)/C结尾的密码子.ALMT4的高频密码子有GCA、AGA、UGU、GGU、CCU、ACU、UAU、UUU、GAA、CAU、AAU、GAU,ALMT9的高频密码子有GCA、AGG、GGA、CAU、UUG、UCA、ACA、AAU、GAU、UUU、UAC,tDT的高频密码子有GCU、AGG、CGA、UGC、GAG、GGA、UUG、AGC、UCC、UAU、GAU、CAA、AAG.基因树相较于基于同义密码子相对使用度(relative synonymous codon usage,RSCU)构建的聚类树更能够反映物种的植物学分类关系.综合考虑密码子偏好性差异、成本、便捷等因素,酵母是'皇冠李'ALMT4、ALMT9、tDT基因较理想的异源蛋白表达系统,番茄是较理想的异源植物表达系统.以酵母和番茄为例对'皇冠李'ALMT4、ALMT9和tDT基因CDs序列进行改造优化,改造后的基因序列具有酵母和番茄基因组的密码子偏好性特征.本研究为后续的基因功能研究提供了理论基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈发兴	福建农林大学园艺学院	55	648	12.0	24.0
2	陈明杰	福建农林大学海峡联合研究院园艺植物生物学及代谢组学研究中心	2	0	0.0	0.0