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2023, 43(2): 127-134. doi: 10.3969/j.issn.1673-9159.2023.02.016

珠母贝线粒体全基因组密码子偏好性分析

谭传港 , 喻达辉 , 任童童 , 徐志雄 , 何积翠 , 李素萍 , 白丽蓉

北部湾大学海洋学院, 广西北部湾海洋生物多样性养护重点实验室, 广西 钦州 535011

收稿日期：2022-12-05

基金项目:   国家自然科学基金面上项目（31873042）； 国家重点研发计划 “蓝色粮仓科技创新” 重点专项（2018YFD0901406）； 中央引导地方科技发展资金项目 （桂科ZY21195020）； 广西自然科学基金面上项目 （2021GXNSFAA075008）； 广西重点研发计划项目（桂科AB18221118）； 北部湾大学海洋科学广西一流学科标志性重大成果基金孵育计划（DRB001，DRB002）； 广西北部湾海洋生物多样性养护重点实验室重大科技专项（2022ZA01）； 广西北部湾海洋生物多样性养护重点实验室重点培育项目(2021ZB02)。 

关键词： 珠母贝 , 密码子偏好性 , 最优密码子 , 线粒体基因组

Analysis of Codon Usage Bias in Mitochondrial Whole Genome of Pinctada margaritifera

TAN Chuan-gang , YU Da-hui , REN Tong-tong , XU Zhi-xiong , HE Ji-cui , LI Su-ping , BAI Li-rong

Guangxi Key Laboratory of Beibu Gulf Marine Biodiversity Conservation, Beibu Gulf University, Qinzhou 535011, China

Received Date：2022-12-05

Keywords： Pinctada margaritifera , codon bias , optimal codons , mitochondrial genome

摘要

【目的】探究珠母贝（Pinctada margaritifera）线粒体全基因组密码子的使用偏好性，明确密码子偏好性的影响因素，为提高珠母贝外源基因表达效率及种质资源保护与遗传育种的研究提供理论依据。【方法】选取珠母贝线粒体基因组中大于300 bp的10条非重复编码序列，利用CodonW 1.4.2、Excel、SPSS 22.0等软件分析序列的密码子偏好性参数，以同义密码子相对使用度差值（△RSCU）> 0.08以及在高表达基因库中RSCU值>1.00为标准筛选最优密码子。【结果】珠母贝线粒体基因组密码子第1位GC（GC1）比例为35.2%~51.8%，平均值为45.6%；第2位GC （GC2）比例为35.8%~46.8%，平均值为40.0%；第3位GC （GC3）比例为37.7%~51.8%，平均值为44.1%；总GC比例为41.1%~47.5%，平均值为34.9%。密码子的适应指数（CAI）为0.119~0.181，平均值为0.151。密码子的偏好性指数（CBI）为-0.184~-0.04，平均值为-0.1048。最优密码子使用频率（FOP）为0.259~0.359，平均值为0.322。有效密码子数（ENC）为39.72~54.35，平均值为47.46。总平均亲水性Gravy）为0.216 6~1.038 5，平均值为0.7412。相对密码子使用度（RSCU）> 1.00的密码子数目为26个，主要以U （T）/G结尾。中性绘图、ENC-plot绘图和对应性分析均表明，珠母贝线粒体基因组密码子偏好更多受选择压力的影响。AGG、AUU、CCU、GAG、GCU、UGA等6个密码子为最优密码子。【结论】珠母贝线粒体基因组密码子偏好以U（T）/G结尾，筛选的6个最优密码子主要以U（T）/G结尾。珠母贝线粒体全基因组密码子的偏好性为弱偏好性，自然选择是偏好性形成的主要影响因素。

【目的】探究珠母贝（Pinctada margaritifera）线粒体全基因组密码子的使用偏好性，明确密码子偏好性的影响因素，为提高珠母贝外源基因表达效率及种质资源保护与遗传育种的研究提供理论依据。【方法】选取珠母贝线粒体基因组中大于300 bp的10条非重复编码序列，利用CodonW 1.4.2、Excel、SPSS 22.0等软件分析序列的密码子偏好性参数，以同义密码子相对使用度差值（△RSCU）> 0.08以及在高表达基因库中RSCU值>1.00为标准筛选最优密码子。【结果】珠母贝线粒体基因组密码子第1位GC（GC1）比例为35.2%~51.8%，平均值为45.6%；第2位GC （GC2）比例为35.8%~46.8%，平均值为40.0%；第3位GC （GC3）比例为37.7%~51.8%，平均值为44.1%；总GC比例为41.1%~47.5%，平均值为34.9%。密码子的适应指数（CAI）为0.119~0.181，平均值为0.151。密码子的偏好性指数（CBI）为-0.184~-0.04，平均值为-0.1048。最优密码子使用频率（FOP）为0.259~0.359，平均值为0.322。有效密码子数（ENC）为39.72~54.35，平均值为47.46。总平均亲水性Gravy）为0.216 6~1.038 5，平均值为0.7412。相对密码子使用度（RSCU）> 1.00的密码子数目为26个，主要以U （T）/G结尾。中性绘图、ENC-plot绘图和对应性分析均表明，珠母贝线粒体基因组密码子偏好更多受选择压力的影响。AGG、AUU、CCU、GAG、GCU、UGA等6个密码子为最优密码子。【结论】珠母贝线粒体基因组密码子偏好以U（T）/G结尾，筛选的6个最优密码子主要以U（T）/G结尾。珠母贝线粒体全基因组密码子的偏好性为弱偏好性，自然选择是偏好性形成的主要影响因素。

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谭传港 喻达辉 任童童 徐志雄 何积翠 李素萍 白丽蓉

珠母贝线粒体全基因组密码子偏好性分析

关键词: 珠母贝 密码子偏好性 最优密码子 线粒体基因组

2023, 43(2): 127-134.

doi:10.3969/j.issn.1673-9159.2023.02.016

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