【目的】通过分析陆地棉叶绿体基因组密码子使用偏性,探讨影响密码子偏性形成的主要因素。【方法】以陆地棉叶绿体基因组为研究对象,利用Mobyle及其它软件,分析叶绿体50个基因密码子的使用模式。【结果】陆地棉叶绿体基因组密码子GC1与GC2之间的相关系数达到极显著水平,GC3含量最低,与GC12的相关系数为0.14,双尾检验未达到显著水平;单个基因ENC比值多分布在-0.05—0.05;对应性分析,第一轴上显示了10.27%的差异,与GC3、ENC的相关系数分别为0.223和-0.147,均未达到显著水平。【结论】陆地棉叶绿体密码子第三位偏好使用嘧啶,而最优密码子多以A或T结尾;密码子使用模式可能...

【目的】为了明确杧果叶绿体基因组密码子的使用模式,以筛选到的51条CDS蛋白质编码序列为研究对象,进行密码子偏好性分析和对应性分析。同时揭示密码子偏性的影响因素,找出最优密码子,为杧果基因组研究及其遗传改良提供理论基础。【方法】使用CodonW 1.4.2和EMBOSS软件对杧果密码子进行组成分析,获得GC、ENC、RSCU等参数,再进行中性绘图分析、ENC-plot分析以及PR2-plot分析,探究影响密码子使用偏性形成的主要因素,最终获得最优密码子。【结果】1)杧果叶绿体基因组密码子不同碱基位置的GC含量排序分别为GC1(47.25%)> GC2(39.74%)> GC3(29.31%),表明杧果密码子偏好使用以A或T结尾的碱基;2)中性绘图分析中,GC12和GC3的相关系数为0.137,可见这两者的相关性并不显著,说明密码子第3个位置上的碱基可能与前两个位置上的碱基构成不同;3)ENC-plot绘图分析中,大部分基因都离标准曲线有一定距离,表示ENC实际值与ENC预期值之间有一定的差异,说明这些密码子偏好性更多受到选择的影响;4)PR2-plot绘图分析显示,平面图内杧果密码子基因大部分分布在右下方,说明密码子第3位碱基的使用具有偏好性,且各碱基使用频率表现为T高于A、G高于C;5)最终筛选出AGU、UUG、CUU、CAA等17个密码子为最优密码子,其中多数以A或U结尾。【结论】杧果密码子同时受到突变和选择的影响,但更多的是受到选择的作用。通过研究杧果叶绿体基因组密码子使用偏好性特征,探究其密码子偏性的影响因素,找出最优密码子,为杧果基因组水平上的应用和研究提供数据支撑。

【目的】分析‘怀玉山’高山马铃薯Solanum tuberosum var. cormosus ‘Huaiyushan’叶绿体基因组特征及密码子使用偏好性，为开展‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组密码子优化、叶绿体基因组改造，探索物种进化和增加外源基因表达等研究提供参考依据和理论基础。【方法】采用高通量测序技术对‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组进行测序，并利用生物信息学分析软件对组装和注释后的叶绿体基因组进行结构、基因组成及密码子偏好性分析。【结果】‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组大小为155 296 bp，为经典的4段式结构。大单拷贝区(LSC)、小单拷贝区(SSC)和反向重复区(IR)长度分别为85 737、18 373、25 593 bp，总鸟嘌呤和胞嘧啶所占的比例(GC比例)为37.88%，共注释出133个基因，包含87个编码区(CDS)基因、37个tRNA基因、8个rRNA基因和1个假基因。‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组中共检测到38个简单重复序列位点(SSR位点，36个单碱基重复和2个双碱基重复)和32个长重复序列(16个正向重复和16个回文重复)。‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组核苷酸多样性为0～0.139 27，高变区主要分布在大单拷贝区和小单拷贝区，大单拷贝区trnL-UAA-trnF-GAA、cemA、rps12-exon1-clpP1、clpP1基因变异率最高，小单拷贝区rpl32-trnL-UAG、ycf1基因变异率最高。‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组87个CDS基因的平均有效密码子数(ENC)为47.29,ENC>45的基因有60个，密码子偏性较弱。‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组密码子偏好以A、U结尾，使用偏性很大程度上受自然选择的影响，而受突变压力的影响小。CGU、AAA、CUU、GUU、GGA、GUA、GGU、UCA、GCU、CCU为‘怀玉山’高山马铃薯叶绿体基因组的10个最优密码子。【结论】‘怀玉山’高山马铃薯与马铃薯栽培种S. tuberosum‘Desiree’亲缘关系较近。图5表3参41

分析栀子叶绿体基因组密码子的偏好性并探讨其主要影响因素，为栀子叶绿体基因组研究及其遗传改良提供参考依据。利用Codon W1.4.2、CUSP和SPSS 20.0软件统计和计算密码子的碱基含量，分析密码子使用模式。结果表明：栀子叶绿体基因组密码子第3位GC含量(GC3)为28.44%,低于第1(GC1)、2位GC含量(GC2),GC1和GC2分别为47.33%、39.56%;有效密码子数(ENC)为36.78～56.95,平均值为47.42;ENC与GC1、GC2之间的相关性均不显著，与GC3之间呈极显著正相关，相关系数为0.356;GC1和GC2的平均值(GC12)与GC3之间的相关性不显著，相关系数为0.102;45.45%基因的ENC比值频数为0.0～0.1;结合高频及高表达密码子分析结果，最终确定UUU、UUA、UUG等19个密码子为栀子叶绿体基因组的最优密码子。综合分析显示，栀子叶绿体基因组密码子末位碱基偏好以A或U结尾，偏好性弱，其密码子偏好性主要受自然环境选择和突变因素的影响，是多因素共同作用的结果。

[目的 ]分析杓兰叶绿体基因组密码子的使用偏好性,探究影响杓兰叶绿体基因组密码子使用偏好性的主要因素,为兰科叶绿体基因组学研究提供参考。[方法 ]从NCBI数据库中下载完整的杓兰叶绿体基因组序列并进行蛋白编码序列筛选,利用EMBOSS在线程序计算各基因及密码子的GC含量,利用CodonW软件计算各基因的氨基酸长度(Laa)、有效密码子数(ENC)、同义密码子相对使用度(RSCU)、最优密码子使用频率(FOP)及各基因密码子的第3核苷酸碱基含量,利用SPSS软件分析各指标之间的相关性,利用Origin软件绘图。[结果 ]杓兰叶绿体基因组编码序列的密码子第3位碱基富含A和T,GC含量仅为29%,ENC值介于37.92～61.00之间,密码子偏好性不强,ENC与GC_2及GC_3均呈极显著相关。RSCU值大于1的密码子有34个,其中,29个以U或A结尾。ENC-plot分析、PR2-plot分析及中性绘图分析表明:影响杓兰叶绿体基因组密码子使用偏好性的主要因素为自然选择。对应性分析结果表明:编码光合系统蛋白基因的密码子具有相似的使用模式,编码其它类型基因的密码子则具有不同的使用模式,并最终筛选出最优密码子16个。[结论 ]本研究明确了自然选择是影响杓兰叶绿体基因组密码子使用偏好性的主要因素,并筛选出杓兰叶绿体基因的最优密码子,研究结果能够对兰科系统发育及叶绿体基因组密码子进化研究提供参考。

【目的】为明确云南樟叶绿体基因组密码子使用模式及其成因，确定最优密码子并为其遗传改良提供理论基础。【方法】利用Codon W 1.4.2和在线软件CUSP等对云南樟叶绿体基因组中的52条基因编码子序列密码进行分析。【结果】云南樟的ENC值在36.82～57.85之间，表明云南樟叶绿体基因组的密码子偏好性较弱。密码子不同位置上的GC含量表现为GC1(47.61%)> GC2(40.28%)> GC3(30.67%)，且RSCU> 1的密码子有31个，其中有29个以A或U结尾，表明密码子偏好以A或U结尾。中性绘图分析结果显示，GC12与GC3的相关系数为0.040，表明两者相关性不显著。ENC-plot分析表明，基因ENC比值大多数分布在-0.05～0.05区间外，即大部分基因ENC值与预期值差距较大。说明密码子偏好性更多受到选择的影响。PR2-plot分析表明，云南樟叶绿体基因组中的绝大多数基因分布在PR2图的中心点偏右下位置，说明选择是云南樟叶绿体基因组密码子偏好性的关键影响因素。通过构建高低基因表达库，结合高频及高表达密码子最终确定云南樟叶绿体基因组最优密码子12个，分别为，UUA、UCU、ACA、UAU、GCU、UAG、CAA、AAA、GAU、GAA、CGA、AGA，其中，11个以A或U结尾。【结论】云南樟叶绿体基因组的密码子偏好性比较弱，偏好以A或U结尾的密码子。密码子的使用偏好性主要受到选择的影响。研究结果可为云南樟叶绿体基因工程、种源鉴定提供科学依据。

【目的】分析油麦吊云杉cpDNA的特征和密码子偏好性，为云杉属植物叶绿体基因组学提供研究依据。【方法】通过Ilumina HiSeq测序平台对油麦吊云杉cpDNA进行测序，并利用Codon W 1.4.2和CUSP软件对其密码子偏性进行分析。【结果】油麦吊云杉cpDNA是一个全长为124 161 bp的环状DNA分子，与典型的具有保守的四分体cpDNA结构不同，油麦吊云杉cpDNA中存在反向重复区域的丢失，其cpDNA的GC含量为38.7%。油麦吊云杉cpDNA包含113个基因，其中蛋白质编码基因76个，核糖体RNA基因4个，转运RNA基因33个，系统发育分析显示，油麦吊云杉和西加云杉聚为一个独特的分支，油麦吊云杉cpDNA密码子不同位置上的GC含量从低到高依次是GC3(49.39%) A、G> C，说明在油麦吊云杉绿体基因组密码子的偏好性受选择、突变等因素的影响。最终UCU、AAA、GGU、GCA、GUU、UGU、UCC、CAU、GCU、CGU、GAA和AUU等12个密码子被确定为油麦吊云杉绿体基因组的最优密码子。【结论】油麦吊云杉cpDNA密码子偏好使用A或U结尾的密码子，选择和突变是其CUB的主要影响因素。

密码子使用偏好性是物种在遗传信息传递过程中的一个重要特点,分析物种的密码子使用偏好性对于了解该物种遗传信息的传递规律具有重要意义。应用Codon W软件对毛竹Phyllostachys edulis基因组中的26 103个蛋白质编码基因序列进行了分析,计算了位于密码子3个位置的G+C含量、有效密码子数、同义密码子的使用频率等,确定了毛竹的最优密码子。结果显示:毛竹密码子第1位和第3位的G+C含量明显高于第2位,表现出对以G或C碱基开头和结尾的密码子发生强烈偏向使用,且确定的26种最优密码子均以G/C碱基结

对11种金花茶植物叶绿体全基因组序列进行蛋白编码序列筛选，利用EMBOSS在线程序、CodonW、Excel、MEGA7、SPSS、TBtools等软件解析了11种金花茶叶绿体基因组密码子使用模式和探讨了其密码子偏好性形成的主要影响因素。结果表明：11种金花茶叶绿体基因组密码子使用偏好性相似，密码子使用偏好性较弱，蛋白质编码区序列富含A/U碱基，密码子第3位以A/U结尾为主。金花茶叶绿体基因组密码子偏好性形成受选择压力、突变压力等多种因素共同影响，主要受选择压力影响。确定了11种金花茶叶绿体基因组的10个相同的最优密码子，分别为GCA、GCU、UGU、GAA、AAA、CUU、UUA、CAA、CGU和GUU。此外，金花茶叶绿体基因组RSCU聚类结果为金花茶的系统进化研究提供了依据。

【目的】通过叶绿体基因组密码子偏好性，分析5种柏科植物(秃杉、水杉、杉木、福建柏、日本柳杉)的亲缘关系，筛选出与秃杉亲缘相近者作为异种砧木，为秃杉无性繁殖与规模化生产提供理论参考。【方法】通过NCBI下载并筛选5种柏科植物的蛋白编码序列，使用CUSP、CodonW、SPSS、MAFFT等软件分析密码子偏好性形成模式，并构建聚类树和系统发育树。【结果】5种柏科植物叶绿体密码子的A/T碱基均较多，且第3位以A/T结尾为主；有效密码子数基本高于35,密码子使用偏好性总体较弱；由中性绘图分析、ENC-plot分析、PR2-plot分析可得，密码子偏好性的形成同时受自然选择、碱基突变等多种因素影响，且自然选择是主导因素；通过相对同义密码子分析和最优密码子分析确定AAA、CCA、GCU同时为秃杉、水杉、杉木与福建柏的最优密码子，无以G/C结尾的密码子；秃杉与水杉、杉木、福建柏、日本柳杉共有的最优密码子分别为9、7、11、7个，数量上差异较小；基于相对同义密码子使用度与基于蛋白编码序列构建的进化树结构相似，基于全序列和蛋白编码序列构建的系统进化树均显示秃杉与杉木的亲缘关系最为接近。【结论】叶绿体基因组密码子偏好性可用于异砧嫁接中砧木选择方法的优化，杉木与秃杉的亲缘关系相近，推荐使用杉木作为秃杉嫁接的异种砧木。

从菠萝蜜叶绿体基因组中筛选出51条蛋白编码序列，并使用CodonW和CUSP在线程序对其密码子使用偏好性及其影响因素进行了探究。结果表明，菠萝蜜叶绿体基因组中的密码子各碱基的GC含量从首位到末位呈递减趋势，偏好以A/U结尾。有效密码子数在[35.64, 53.19]区间内，且68.63%的基因有效密码子数大于45,表明密码子偏好性较弱。相关性分析显示，密码子的偏好性与碱基第3位的组成和基因长度有关，而碱基第1位的GC含量则影响基因的表达水平。菠萝蜜叶绿体基因组密码子的中性绘图、奇偶偏好性以及有效密码子绘图分析结果显示，内部突变和自然选择都会影响密码子的使用模式。最优密码子分析结果显示，有16个密码子满足筛选条件，进一步验证了密码子偏好以A/U结尾。对各基因的有效密码子相对使用度进行聚类分析的结果显示，基因的偏好与基因功能之间的进化模式相互独立。

【目的】为了解云南油杉叶绿体基因密码子的偏好性使用模式。以云南油杉叶绿体基因组密码子为研究对象，筛选出41条蛋白编码序列，进行密码子偏好性分析，进一步揭示密码子组成特点及影响密码子偏好的因素，确定其最优密码子，为云南油杉开展叶绿体基因工程提供理论依据。【方法】利用Codon W 1.4.2和CUSP在线软件对云南油杉叶绿体基因密码子进行了中性绘图分析、ENC-plot、PR2-plot分析和对应性分析，分析密码子偏好性的影响因素，并从中得到最优密码子。【结果】云南油杉叶绿体基因组密码子不同位置上的GC含量依次是GC_1(49.65%)> GC_2(40.66%)> GC_3(29.79%)，表明其叶绿体基因组密码子末位碱基偏好以A和U结尾；叶绿体基因组中大部分编码基因的ENC值> 45；可推断出其密码子的偏性较弱。GC_(12)和GC_3的相关系数和回归系数分别为-0.208和-0.206，相关性不显著；ENC频数比值分布在-0.05～0.05间的有21个，这部分基因密码子偏好性主要受突变的影响；云南油杉叶绿体基因组中大部分基因分布在PR2平面图的右下方，即T>A、G> C；说明在云南油杉叶绿体基因组密码子使用模式上，其偏好性更多地受到选择影响，同时亦受到突变因素的影响。对应性分析发现，第1轴存在16.57%的差异，为主要影响因素，与ENC、GC3相关系数为0.097、0.142，均无显著相关关系。最终UUA、CUU、AUU等15个密码子被确定为云南油杉叶绿体基因组的最优密码子。【结论】云南油杉叶绿体基因组密码子末位碱基偏好以A和U结尾，其密码子偏好性在受到选择影响的同时亦受到突变因素的影响。该结果可为今后开展云南油杉叶绿体基因工程、遗传多样性分析、种源鉴定等研究提供参考依据，同时也为油杉属叶绿体基因组进化机制研究提供理论基础。

【目的】为了分析香花油茶叶绿体基因组密码子偏好性，以筛选到的53条基因编码序列为研究对象，进行密码子组成成分和偏好性分析，进而找出香花油茶叶绿体基因组最优密码子，为该物种基因组研究及其遗传改良提供理论基础。【方法】利用Codon W 1.4.2、在线软件CUSP及Python3.7对香花油茶叶绿体基因组序列进行中性绘图、ENC-plot和PR2-plot绘图分析，探究影响密码子偏好性的主要因素，并通过ΔRSCU法预测最优密码子。【结果】1）香花油茶叶绿体基因组中，RSCU> 1的密码子数目为31个，其中以U结尾的有16个，以A结尾的有12个，以G结尾的有3个；2）密码子三碱基中的平均GC＿all含量为37.85%，且GC1(45.87%)>GC2(39.67)> GC3(28.03%);3)ENC-plot分析发现，ENC值位于24.1～61.0之间，平均值为40.09，香花油茶的ENC范围明显大于普通油茶（35.23～56.67）;4）相关性分析发现，GC12与GC3相关性不显著，此外密码子第三个碱基上U的使用频率高于A,G的使用频率高于C;5）通过ΔRSCU值法，找出香花油茶叶绿体基因组中5个最优密码子，分别为GAU、GGU、UUG、CCU、AGA。【结论】香花油茶叶绿体基因组密码子碱基多以A或U结尾。该物种叶绿体基因组中密码子偏好性不仅受碱基突变影响，自然选择也发挥着不可替代的作用。鉴定出5个最优密码子，存在较少最优密码子的原因可能是由于该物种在进化过程中受到纯化选择的压力。

本研究对金花菜(Medicago polymorpha, JHC,江苏)叶绿体基因组进行BGISEQ-500平台测序，对其基因进行Noveplastys组装和GeSeq注释，最后通过MISA、REPuter、Gview、VISTA tools、IRscope和DNADnaSP6.0等软件对其序列特征、基因种类、密码子偏好性以及系统发育进行分析。结果表明，JHC叶绿体基因组大小为124 163 bp，无四分体结构，基因组总GC含量为34.09%，共注释出111个基因(76个CDS基因、30个tRNA基因、4个rRNA基因、1个假基因)、91个SSR位点和148个长重复序列；JHC叶绿体基因组的第三位密码子偏好以A和U作为末尾碱基，UUA、GCU、UAA、ACU、CCU、GAA、GUA、AUU、UGU、GGU、UUU、CUU为JHC叶绿体基因组的最优密码子；JHC与MZ772862 (云南)亲缘关系较近，与MW971560 (美国)、NC＿042848 (美国)关系较远，表明中国金花菜与美国金花菜的起源存在差异。

【目的】探究梁山慈竹Dendrocalamus farinosus叶绿体基因组密码子偏好性使用形式，分析影响梁山慈竹密码子使用偏好性的主要原因，并确定最优密码子，为竹亚科Bambusoideae植物叶绿体基因组学研究提供参考依据。【方法】根据GenBank登录号MZ681865.156从美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库中下载85条梁山慈竹叶绿体基因序列，利用CodonW、CUSP及R语言软件分析有效密码子数(ENC)、适应指数(CAI)和同义密码子相对使用度(RSCU)等指标，对RSCU进行对应性分析，并根据ENC和RSCU对密码子进行排序。【结果】梁山慈竹叶绿体基因组密码子的鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)所占的比率(GC比率)平均为39.48%，且GC1(47.69%)>GC2(39.70%)>GC3(31.05%)，密码子末位碱基偏好以A/U结尾；ENC多数在35以上，CAI为16.6%，其密码子偏好性较弱；中性绘图分析、ENC-plot分析和PR2-plot分析表明：影响梁山慈竹叶绿体基因组密码子偏好性的主要原因是自然选择。共有GCA、GCU、UUC及GGU等18个密码子被鉴定为梁山慈竹叶绿体基因组的最优密码子。【结论】自然选择是梁山慈竹叶绿体基因组密码子偏好性的主要因素，并筛选出梁山慈竹叶绿体基因组有GCU、GAU以及GGU等18个最优密码子。图5表5参30