| 蒺藜苜蓿WRKY转录因子密码子使用偏好性分析 |
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| 引用本文： | 宋辉,王鹏飞,马登超,夏晗,赵传志,张烨,赵术珍.蒺藜苜蓿WRKY转录因子密码子使用偏好性分析[J].农业生物技术学报,2015,23(2). |
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| 作者姓名： | 宋辉 王鹏飞 马登超 夏晗 赵传志 张烨 赵术珍 |
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| 作者单位： | 1. 山东省农业科学院生物技术研究中心/山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室,济南,250100
2. 山东省济宁市农业科学研究院,济宁,272131 |
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| 基金项目： | 国家高技术研究发展计划“863计划”，国家科技支撑计划，国家自然科学基金，山东省生物资源创新利用研究及山东省优秀中青年科学家科研奖励基金 |
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| 摘 要： | 密码子使用偏好性普遍存在于各种生物中,但突变和自然选择压力对每种生物密码子使用偏好性不同.WRKY基因家族是一类只存在于植物的转录因子,主要参与植物体内转录调控和信号转导过程.本研究以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)WRKY转录因子(MtWRKY)为研究对象,揭示Mt WRKY基因密码子使用偏好性形成的主要因素,并筛选最优密码子.研究结果表明,代表MtWRKY基因的点均分布在有效密码子数(effective number of codons,ENC)标准曲线以下,表明密码子受自然选择压力或突变选择压力或其他因素影响;密码子第1、2位平均GC含量(GC12)与密码子第3位GC含量(GC3)相关性分析发现,GC12与GC3呈显著正相关(r=0.34,P＜0.01),表明突变压力导致密码子3个位点具有相似的GC含量;GC3s值分布在0.2～0.5之间,表明密码子使用偏好性主要受突变压力影响.奇偶偏好分析表明,MtWRKY基因第3位密码子CT含量＞AG含量.G和C(或者A和T)不成比例分布在密码子第3位上,表明密码子使用偏好性受到自然选择压力影响,但很可能突变压力仍起主要作用.最优密码子使用频率(frequency of optimal codons,Fop)与GC含量以及序列长度相关性分析发现,Fop与外显予GC含量呈显著正相关(r=0.57,P＜0.01),而与内含子GC含量呈较弱正相关(r=0.09,P＞0.05);Fop与外显子序列的长度呈正相关(r=0.28,P＜0.05),而与内含子长度呈负相关(r=-0.01,P＞0.05).表明MtWRKY基因外显子和内含子序列的形成受不同选择压力影响;外显子密码子使用偏好性受突变压力影响,而内含子可能是由于自然选择压力作用于突变选择形成的.确定了4个以G或C结尾的最优密码子.研究结果为WRKY转基因研究过程中密码子优化提供了理论支持.
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| 关 键 词： | 蒺藜苜蓿 WRKY 突变选择压力 自然选择压力 密码子偏好性 |
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