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1.
【目的】密码子使用的偏好性普遍存在于几乎所有物种基因组中。试验旨在探究野骆驼(Camelus ferus)基因组密码子的使用偏好性和影响因素,为骆驼基因组研究和密码子优化提供依据。【方法】以野骆驼全基因组数据为材料,通过生物信息学、ENC-plot绘图、Neutrality-plot绘图和PR2-plot绘图等多种分析方法,对野骆驼蛋白质编码基因密码子的使用特性和影响因素进行分析,并与其他动物基因组的密码子偏好性进行比较研究。【结果】野骆驼基因组编码区的GC含量高于AT含量,密码子末位碱基较偏好以G/C结尾。相对同义密码子使用度(RSCU)＞1的有29个密码子,其中14个以C结尾,9个以G结尾。ENC-plot、Neutrality-plot和PR2-plot绘图分析结果表明,野骆驼基因组密码子的使用情况受自然选择和突变的双重影响,主要因素是自然选择。确定了15个主要以C或G结尾的最优密码子,分别为AUC、GGC、CUG、GUG、GCC、UCC、CCC、AGA、ACC、UAC、CAC、AGC、UUG、CAG和CGG。野骆驼与单峰驼、小鼠的密码子使用偏好性较为接近。【结论】野骆驼基因组密码子的使用情况受自然选择和突变的双重影响,导致密码子偏好性的主要因素为自然选择。研究结果可为野骆驼遗传种质资源保护和利用、基因工程、异源基因高效表达提供参考。 相似文献
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为了解chsV基因在尖孢镰刀菌古巴专化型侵染香蕉过程中的作用,及其与尖孢镰刀菌古巴专化型l号生理小种和4号生理小种之间的致病力差异的关系。采用PCR和RT-PCR方法扩增了2个生理小种的chsV基因,测序后对该基因的核苷酸序列和编码的蛋白进行分析。结果表明2个生理小种chsV基因不存在内含子,开放阅读框均为726bp,核苷酸同源性为99.6%,编码242个氨基酸,氨基酸序列相同。根据生物信息学软件预测编码蛋白没有信号肽,分子量为26346.8u,pI为6.18。2个生理小种寄主选择性差异与chsV基因并无明显对应关系,这为进一步研究chsV基因功能奠定了基础。 相似文献
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为了明确Sox9基因密码子的使用特征,揭示山羊和其他物种Sox9基因的进化规律,为建立骨科腰椎间盘退变动物模型提供基础研究试验依据,此研究利用生物信息学软件CodonW、Usage Codon和DNAMAN分析山羊Sox9基因完全编码区密码子偏爱性,比较不同物种Sox9基因密码子偏爱指标,基于完整编码区序列生成了亲缘关系进化聚类图,计算出每个物种Sox9基因的总变异值。分析显示山羊Sox9基因中有26个偏好使用密码子以G/C为第三位碱基;夜猴、家犬、原鸡、大猩猩、人、恒河猴、小家鼠、家兔、绵羊、黑猩猩、婆罗洲猩猩和褐家鼠等12个物种在密码子使用上与山羊Sox9基因基本相似,但是在编码丙氨酸、脯氨酸和苏氨酸等个别氨基酸时,原鸡和小家鼠及褐家鼠与其他物种的密码子偏爱性存在差异。Sox9基因偏好使用以G/C结尾的密码子。亲缘关系进化聚类图和不同物种RSCU值显示Sox9基因密码子偏好性与亲缘关系的远近存在关联性。 相似文献
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新城疫病毒(Newcastle Disease Virus,NDV)的跨种间传播机制是近年来研究的热点.选择NDV鹅源毒株ZJ1、SF02以及鸡源株、鸽源株和疫苗株La Sota株的全基因组序列,对其6个结构蛋白基因编码区序列运用SMS和CodonW软件进行了密码子使用分析,同时从物种密码子数据库获得鹅、鸡的密码子使用数据.与NDV基因组密码子使用情况进行比较.结果显示:鹅源、鸡源、鸽源与疫苗株NDV的基因组密码子使用情况基本一致;基因组密码子使用的偏向性较小,全基因组ENC值为57,6个编码基因的NEC值从54～60不等;基因组在密码子使用上存在28个优先使用的密码子,其中8个为高频使用密码子.鹅源NDV与鹅、鸡密码子使用偏性基本一致,仅5～6个密码子存在差异. 相似文献
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【目的】明确绵羊维生素D受体(vitamin D receptor,VDR)基因密码子的使用特征,探究不同物种VDR基因进化规律,为骨代谢等相关疾病动物建模提供参考依据。【方法】利用CodonW、EMBOSS、Usage Codon和DNAMAN等软件对VDR基因CDS区的同义密码子相对使用度(RSCU)、密码子碱基含量、有效密码子数(ENc)及密码子偏好指数(CBI)等参数进行统计分析,并在多物种间进行比较,同时利用ENc-Plot关联分析和中性绘图等方法分析VDR基因密码子偏好性使用的主要影响因素,并基于多物种同义密码子相对使用度数据与系统进化聚类分析探究密码子使用模式与生物进化的内在联系。【结果】绵羊VDR基因中有23个偏好使用以G/C结尾的密码子;大猩猩、鸸鹋、褐家鼠等其他14个物种在密码子使用上表现出了与之较为相似的特征,而在半胱氨酸、甘氨酸、组氨酸、丝氨酸、脯氨酸等个别氨基酸编码时,鸸鹋、褐家鼠和麻雀等部分物种显现出独有特点;ENc-Plot绘图和中性绘图分析显示,选择压力对VDR基因密码子偏好性的影响强于突变压力。【结论】以G/C结尾的密码子为VDR基因优势密码子,自然选择是导致其偏好性的主要力量,密码子偏好使用存在物种特异性,并与物种亲缘关系进化存在关联性。 相似文献
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沃尔巴克氏体(Wolbachia)主要感染昆虫等节肢动物,是一类革兰阴性共生细菌。为探讨昆虫纲共生菌Wolbachia的系统发育,研究Wolbachia基因组中进化速度较快的外膜蛋白基因wsp的密码子使用模式及影响因素,统计分析该基因的GC含量(GCall、GC1、GC2、GC3、GC3s)、有效密码子数(ENc)、相对同义密码子使用度(RSCU)等指标。结果显示:昆虫纲共生菌Wolbachia的wsp基因密码子偏好性均不强,昆虫纲不同目间共生菌Wolbachia的wsp基因碱基组成及ENc值差异较小;多数基因数据点沿标准曲线或在其附近分布,突变对碱基组成的影响较弱;18种由多个密码子编码的氨基酸中有11种氨基酸的偏好性密码子在昆虫纲7个目及对照蛛形纲1个目间均相同,有2种氨基酸的偏好性密码子在7个目间相同,这些密码子均以A/U结尾;供分析的140个wsp基因中仅编码6个半胱氨酸(Cys);对应分析中第1、第2向量轴贡献率均不高,分别为13.53%和12.49%,均与碱基组成(GC1、GC2、GC3)显著相关。综合各项分析认为,Wolbachia的wsp基因密码子偏好性不具有宿主分类特异性,密码子使用模式主要受碱基组成影响,而碱基组成主要受选择影响。 相似文献
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哺乳动物低氧适应性基因EGLN1的密码子偏好性与聚类分析 总被引：1，自引：0，他引：1
《黑龙江畜牧兽医》2014,(19)
为了研究哺乳动物低氧适应性基因EGLN1的密码子偏好性和进化关系,试验采用多种分析软件对18种哺乳动物的EGLN1基因进行了分析。结果表明:18种哺乳动物共同偏好使用的密码子有7个,藏羚羊和山羊偏向使用以A或U结尾的密码子,其余物种均偏向使用以G或C结尾的密码子。EGLN1基因在不同物种编码时偏好使用的密码子存在差异;AGU、CUU、CCA、GCU是野牦牛、藏羚羊、山羊共有的偏好性密码子;UCU、AGU、CUU、CCA、GCU、GAA、GCU是藏羚羊、山羊共有的偏好性密码子;CCA、GCU、AAA是藏羚羊、马共有的偏好性密码子;这些密码子主要在野牦牛、藏羚羊、山羊、马中偏好使用,在其他物种中使用较少。野牦牛对编码Tyr、Cys的密码子没有偏好性,藏羚羊、山羊对编码Asn的密码子没有偏好性。基于EGLN1基因密码子偏好性的聚类与基于EGLN1基因CDS序列的分类结果不完全一致,总体上亲缘关系相近的物种密码子偏好性差异小。说明密码子使用的偏好性可以作为物种分类的一种指标。 相似文献
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试验旨在研究猪蛋白质二硫化物异构酶(protein disulfide isomerase A4,PDIA4)基因的密码子使用特性及其与其他物种密码子使用的差异。试验以香猪子宫组织为试验材料,采用RT-PCR方法扩增获得猪PDIA4基因,参考从NCBI数据库中下载的18个不同物种PDIA4基因序列,对猪PDIA4基因的密码子使用特性及其与其他物种密码子的使用差异和进化关系进行分析,同时对猪PDIA4基因与4个模式生物密码子使用偏性进行比较。结果表明,猪PDIA4基因编码区长1 941 bp,共编码646个氨基酸。与NCBI数据库公布的野猪PDIA4基因(GenBank登录号:NM_001267834.1)的相似性达99%。猪PDIA4基因偏好使用G/C结尾的密码子,27种密码子为猪PDIA4基因的偏好密码子(RSCU>1),其中使用频率最高的前3个密码子分别为CTG(RSCU=3.69)、GCC(RSCU=2.31)和CGC(RSCU=2.29)。比较19个物种PDIA4基因发现,不同物种间PDIA4基因的有效密码子数(ENc)、密码子适应指数(CAI)、GC含量以及T、C、A、G、G+C在密码子第3位含量(T3s、C3s、A3s、G3s、GC3s)均存在差异,且密码子偏好以G/C结尾;聚类分析发现,基于CDS序列的系统进化树更符合19个物种的真实分类系统。在密码子使用频率上,猪PDIA4基因与小鼠基因组间密码子使用偏好程度更为接近,故小鼠更适合作为猪PDIA4基因的遗传转化和异源表达的受体系统。 相似文献
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试验旨在研究猪蛋白质二硫化物异构酶(protein disulfide isomerase A4,PDIA4)基因的密码子使用特性及其与其他物种密码子使用的差异。试验以香猪子宫组织为试验材料,采用RT-PCR方法扩增获得猪PDIA4基因,参考从NCBI数据库中下载的18个不同物种PDIA4基因序列,对猪PDIA4基因的密码子使用特性及其与其他物种密码子的使用差异和进化关系进行分析,同时对猪PDIA4基因与4个模式生物密码子使用偏性进行比较。结果表明,猪PDIA4基因编码区长1 941 bp,共编码646个氨基酸。与NCBI数据库公布的野猪PDIA4基因(GenBank登录号:NM_001267834.1)的相似性达99%。猪PDIA4基因偏好使用G/C结尾的密码子,27种密码子为猪PDIA4基因的偏好密码子(RSCU1),其中使用频率最高的前3个密码子分别为CTG(RSCU=3.69)、GCC(RSCU=2.31)和CGC(RSCU=2.29)。比较19个物种PDIA4基因发现,不同物种间PDIA4基因的有效密码子数(ENc)、密码子适应指数(CAI)、GC含量以及T、C、A、G、G+C在密码子第3位含量(T3s、C3s、A3s、G3s、GC3s)均存在差异,且密码子偏好以G/C结尾;聚类分析发现,基于CDS序列的系统进化树更符合19个物种的真实分类系统。在密码子使用频率上,猪PDIA4基因与小鼠基因组间密码子使用偏好程度更为接近,故小鼠更适合作为猪PDIA4基因的遗传转化和异源表达的受体系统。 相似文献
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在翻译过程中,三联体密码子指导氨基酸肽链的合成。长期进化过程中,有些氨基酸对应多个三联体密码子,形成了密码子兼并性。不同物种的基因组中,一些氨基酸偏好使用某种密码子,形成密码子使用的偏好性。突变和自然选择压力是影响密码子使用偏好性的两个主要因素。甘肃内生真菌是一种重要的禾草内生真菌,其主要侵染宿主醉马草,一方面能提高宿主醉马草对生物与非生物的抗性;另一方面产生的有毒生物碱类次生代谢产物毒害家畜。以甘肃内生真菌核基因组为研究对象,通过分析该基因组的基本组成及密码子使用模式,确定最优密码子。同时对各密码子相关指标与基因长度、氨基酸的使用频率等进行相关性分析,明确影响基因组对密码子使用偏好性的主要因素。结果显示,GC3的分布范围主要集中在40%~60%,62.7%的基因有效密码子数使用频率分布在0~0.1,95.4%的有效密码子数低于期望值而且位于期望曲线的右下方,这意味着突变压力是影响甘肃内生真菌密码子使用偏好性的因素之一。然而,中性分析结果显示,GC12和GC3之间呈显著正相关(r=0.110, P<0.01)、回归线斜率为0.2729,表明突变对密码子使用偏好性的影响仅为27.29%,其他因素的影响所占比例约为82.71%。相关性分析结果显示,疏水性氨基酸对甘肃内生真菌密码子使用偏好性的影响系数最大,其次是芳香族氨基酸。此外,在甘肃内生真菌基因组中总共鉴定到26个以C或G结尾的最优密码子,表明甘肃内生真菌偏好使用的密码子可能与第3位的GC含量有关。 相似文献
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本研究以香蕉枯萎病菌尖镰孢古巴专化型4号小种为目标菌,采用PDA平板培养、土壤平板培养和盆栽试验三种方法来测定碱性硅肥对香蕉枯萎病病菌的影响。结果表明,使用第一种方法,硅肥在小于1000倍液的范围内对菌丝生长均显示抑制作用,其中原液的抑制率达到最高并与其他浓度处理,以及对照普通肥料有显著的差异（p<0.05）;第二种方法显示与第一种方法的抑菌效果一致;第三种方法显示,硅肥处理的香蕉苗病情指数为43.85%,对照肥料处理的为68.57%,空白对照的为80.00%。本研究认为,碱性硅肥对香蕉枯萎病菌有一定的抑制作用,在生产上应用潜力。 相似文献
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香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌引起的土传病害,目前尚缺乏有效的防治方法。木霉菌是一类重要的植物病害生防菌,广泛分布于自然界,容易分离培养,对多种植物病原菌具有一定的抑制作用。笔者从海南儋州、乐东、文昌等地147份土样中分离出245株木霉,通过对峙试验筛选出对香蕉枯萎病菌有较好拮抗效果木霉菌10株,抑菌率在63.1%～84.7%,并对其进行了体外拮抗作用的测定;最后还测定了无菌土中木霉与病原菌的种群变化,结果表明木霉对香蕉枯萎病菌有一定的抑制作用。 相似文献
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枯萎病严重影响香蕉产业的可持续发展。评估香蕉种质资源对云南枯萎病菌株TR4的抗性,遴选和储备抗病种质资源,为香蕉种质资源多样性在云南地区的利用、抗病种质资源和抗病基因的应用提供依据。本研究以国际生物多样性中心引进的11份香蕉种质资源为材料,在温室内接种不同浓度的云南枯萎病菌野生型菌株TR4（15-1）,球茎解剖调查和病情指数分析,将香蕉种质资源分为免疫,高抗,抗病,中抗,感病和高感六个等级。结合已报道香蕉种质资源对其他TR4菌株的抗病性评估,遴选对云南菌株TR4（15-1）抗性较好的香蕉种质资源。在接种常规浓度（1×106孢子数/mL）TR4（15-1）条件下,Kazirakwe,Igitsiri,Mbwazirume,Inkira,Akpakpak,Pahang是云南菌株TR4（15-1）的抗病种质资源,接种20天的病情指数范围是20.31-29.27;GCTCV-119和Gros Michel为中抗种质资源;Baxi Jiao,Banksii和Ibwi是感病种质资源。在高浓度（1×108孢子数/mL）TR4（15-1）侵染下,常规浓度筛选到的6份抗病种质资源仍然表现为抗病,但GCTCV-119,Gros Michel,Baxi Jiao,Banksii和Ibwi均划分为感病种质资源。结合不同浓度病原菌侵染的病害调查分析,11份香蕉种质资源对云南菌株TR4（15-1）的抗性存在明显的差异,抗TR4（15-1）的强度依次为：Kazirakwe> Inkira>Pahang> Akpakpak> Igitsiri> Mbwazirume。本研究遴选到6份香蕉种质资源（Kazirakwe,Inkira,Pahang,Akpakpak,Igitsiri,Mbwazirume）对云南菌株TR4（15-1）具有较好的抗病性,为广谱性抗病资源。研究结果为云南产区香蕉抗病资源的储备、抗病种质的利用、保障云南香蕉产业的稳定发展奠定基础。 相似文献
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马丙酮酸脱氢酶激酶基因序列生物信息学分析 《畜牧与饲料科学》2019,40(11):1-6
通过采用生物信息学软件对马丙酮酸脱氢酶激酶4 （pyruvate dehydrogenase kinase 4,PDK4）基因序列进行生物信息学的初步研究分析,从而发现该酶基因序列编码特征及其二级结构规律。结果表明：马PDK4的CDS区AUU、AUG和GAU密码子出现的次数最多（14次）,分别占总413个密码子的34‰。未参与编码的密码子UGC的RSCU值最小（为0）,ACA密码子的RSCU为最大值2.22,CAU、CAC、CGA、AAA、AAG 5个密码子的RSCU值为1（即未发现密码子使用偏好）。马PDK4的CDS区共翻译出412个氨基酸,这些氨基酸以亮氨酸的比例最高,色氨酸的比例最低。PDK4的蛋白质二级结构以无规则卷曲为主,β折叠和α螺旋为辅,构成其复杂的空间结构。马PDK4多肽链中亲水性氨基酸分布多于疏水性氨基酸,PDK4蛋白质整体疏水性较差。预测马PDK4多肽链的等电点为6.64。 相似文献
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【目的】 从基因组比对及密码子偏性角度分析牦牛与其他牛亚科动物X染色体,有助于了解牦牛品种差异及系统进化地位,为其适应高原低压低氧环境和密码子优化提供参考。【方法】 以牦牛X染色体参考基因编码区序列为参考,与普通牛和江河型水牛X染色体参考基因编码区序列进行基因组比对和基因共线性分析,同时进行基因注释,对过滤后的编码区文件进行相对同义密码子使用频率（RSCU）、ENC-plot、PR2-plot和最优密码子确定等偏性分析。【结果】 在牦牛X染色体基因编码区发现了参与气管收缩、肺部呼吸及机体代谢等基因与普通牛和水牛存在差异,如KLHL13、CENPI和PGK1等基因;共线性显示长段由强选择压和突变压下表现出的交换线性区域;密码子分析中3种牛亚科动物密码子使用偏性相似,偏性均较弱,均偏向G/C结尾;强偏性密码子（RSCU≥1.5）均为CUG、GUG、AGA、AGG和UGA;牦牛、普通牛和水牛分别筛选出16、13和9个最优密码子,均以A/U结尾。【结论】 牦牛与普通牛、水牛相比面临了更大的选择压力,累计的变异程度更大,三者的密码子偏性受到自然选择作用均大于突变作用。研究结果为牦牛的遗传育种、密码子优化和遗传资源开发利用提供参考。 相似文献
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FAN Xin-yang OUYANG Yi-na WANG Peng-wu ZHANG Yong-yun TENG Xiao-hong MIAO Yong-wang 《中国畜牧兽医》2017,44(4):1069-1078
The experiment was aimed to study the synonymous codon usage features of leptin receptor (LEPR) gene in buffalos, the codon usage differences and evolutionary relationships between buffalo and other reference species. The coding region of LEPR gene from 27 river buffalo and 41 swamp buffalo were sequencing,and Bos taurus,Bos mutus,Bos bison,Ovis aries,Capra hircus,Mus musculus and Homo sapiens were chosen as reference species from NCBI database. The results showed that all synonymous codons were used in the LEPR gene of river buffalo and swamp buffalo. Two kinds of buffalo had 28 biased usage codons. Among them,strongly biased codon was AGA (RSCU≥2),which indicated that codon usage features were similar in LEPR gene of two types of buffalo. Furthermore,buffalo and the species compared in this study were bias toward the synonymous codons with A/U at the third codon position in LEPR gene.However,the types and numbers of bias usage codons were different between buffalo and the species compared. Clustering analysis showed that the relationship between river buffalo and swamp buffalo was the closest,and they gathered into one group firstly,then they gathered with Bos taurus,Bos mutus and Bos bison,and further gathered in turn with Ovis aries,Capra hircus,Mus musculus and Homo sapiens.The frequency differences of synonymous codon usage between buffalo LEPR gene and yeast genome were less than that between buffalo and E.coli,Mus musculus genome,suggesting that yeast might be more suitable as an external expression system for buffalo LEPR gene. 相似文献
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试验选取27头河流型水牛和41头沼泽型水牛,以从NCBI数据库中下载的家牛、野牦牛、野牛、绵羊、山羊、小鼠和人的序列作对照,对编码瘦素受体（leptin receptor,LEPR）基因的密码子偏好性及水牛与其他物种间密码子使用的差异和进化关系进行了深入分析。结果发现,所有的密码子在河流型水牛和沼泽型水牛LEPR基因中均有使用,两种类型水牛偏好使用的密码子有28个,其中使用偏好性较强的密码子为AGA（RSCU≥2）,表明河流型水牛和沼泽型水牛LEPR基因密码子使用特征相似。水牛及参考物种LEPR基因均偏好使用以A/U结尾的密码子,但水牛与其他参考物种间偏好使用密码子的种类和数目有差异。密码子使用偏好聚类分析表明,河流型水牛与沼泽型水牛亲缘关系最近,先聚为一类,然后与家牛、野牦牛和野牛聚为一类,再与绵羊、山羊、小鼠和人等物种聚为一类。在密码子使用频率上,河流型水牛LEPR基因与酵母密码子偏好性差异小于与大肠杆菌和小鼠密码子偏好性差异,从而揭示酵母更适合作为水牛LEPR基因的外源表达系统。 相似文献
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蒺藜苜蓿叶绿体密码子偏好性分析 总被引：4，自引：0，他引：4
本文对蒺藜苜蓿叶绿体基因组全序列密码子进行分析,筛选出50条CDS(coding DNA sequence)利用CodonW软件进行分析其密码子使用模式。结果显示,蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子第3位碱基GC含量为26.9%,即第3位密码子富含A和U,ENC值在37.11~51.91之间密码子偏好性较弱。相对同义密码子使用度分析显示RSCU值大于1的密码子有23个,其中以A和U为结尾20个。中性绘图分析显示GC12与GC3的相关系数为0.341,相关性不显著,回归系数为0.4843;单基因ENC比值多分布在-0.05~0.05,即大部分基因ENC值离ENC期望值较近;对应性分析,第一轴显示了12.50%的差异为主要影响因素,第一轴与ENC和GC3的相关系数分别为0.091和-0.092,均相关不显著。综合这几项分析发现蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子偏好性主要受到突变的影响,但是并不是唯一的影响因素,其他因素对密码子偏好性也可能有一定的影响。最终通过高表达优越密码子方法确定得出UUA、UUG、CCU等23个密码子为最优密码子,为之后对外源基因进行改造,提高其在叶绿体中的表达效率奠定了基础。 相似文献