密花豆叶绿体基因组序列特征及密码子偏好性分析

• 作者: 吴民华 叶晓霞 谭靖怡 王燊 沈诗焕 黄琼林
• 来源期刊: 南方农业学报
• 关键词: 密花豆 叶绿体基因组 序列特征 密码子偏好性 系统发育分析
• 年，卷（期）: 2024,（6）
• 所属期刊栏目: 专题：药用植物
• 页码范围: 53-65
• 页数: 13页
• 语种: 中文

摘要

【目的】分析密花豆叶绿体基因组序列特征及密码子偏好性，为密花豆种质鉴定、分子育种及资源保护利用提供理论参考。【方法】利用高通量测序技术对密花豆的叶绿体基因组进行测序，结合生物信息学软件和工具对序列进行拼接、注释及序列特征和密码子偏好性分析，并通过构建系统发育进化树解析密花豆的进化地位。【结果】密花豆叶绿体基因组全长为152275 bp，是由83924 bp的大单拷贝（LSC）区、25113 bp的反向重复A(IRA)区、18125 bp的小单拷贝（SSC）区和25113 bp的反向重复B(IRB)依次排列而成的环状双链四分体分子。密花豆叶绿体基因组共注释到129个基因，包括84个蛋白编码基因（PCGs）,8个r RNA和37个tRNA。密花豆叶绿体基因组在自然选择为主的多因素作用下，偏好使用以A或T结尾的密码子，最优密码子是GCT、AGA、CGA、AAT、TGT、CAA、GAA、GGT、CAT、ATA、TTA、AAA、TTT、CCT、TCA、ACT、TAT和GTT。从密花豆叶绿体基因组检测到117个SSR位点，由单、二、三、四核苷酸重复基元组成，其中以单、二核苷酸复基元数量较多，分别占SSR位点总数的50.4%和36.8%，且单、二、三、四核苷酸重复基元均以A或T及其组合为主。叶绿体基因组在密花豆属内和属间均存在较明显的碱基突变，密花豆与同属的美丽密花豆的叶绿体基因组序列相似性最高，说明二者亲缘关系最近。【结论】密花豆叶绿体基因组具有植物叶绿体基因组典型的结构特点，在密花豆属内及属间均有较好的鉴别效果，且其密码子偏好性是多因素共同作用的结果，其中自然选择是主要决定因素，但碱基突变以及其他因素对密码子使用偏好也有一定影响。