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分子植物育种
(
网络版
), 2011
年
,
第
9
卷
,
第
1673
-
1679
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2011, Vol.9, 1673
-
1679
http://mpb.
5th
.sophiapublisher.com
1673
研究报告
A Letter
几种果树及拟南芥开花基因
LFY
密码子偏好性分析
张颖
,
樊秀彩
,
姜建福
,
孙海生
,
李民
,
张永辉
,
刘崇怀
中国农业科学院郑州果树研究所
,
郑州
, 450009
通讯作者
:
liuchonghuai@caas.net.cn
作者
分子植物育种
, 2011
年
,
第
9
卷
,
第
94
篇
doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0094
收稿日期：
2011
年
06
月
20
日
接受日期：
2011
年
07
月
21
日
发表日期：
2011
年
07
月
25
日
这是一篇采用
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引用格式：
引用格式
(
中文
)
：
张颖等
, 2011,
几种果树及拟南芥开花基因
LFY
密码子偏好性分析
,
分子植物育种
(online) Vol.9 No.94 pp.1673-1679 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.
09.0094)
引用格式
(
英文
)
：
Zhang et al., 2011, Characterization of Codon Usage of
LFY
Genes in Several Fruit Trees, Fenzi Zhiwu Yuzhong (online) (Molecular Plant Breeding) Vol.9
No.94 pp. 1673-1679 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0094)
摘
要
由于不同物种在密码子的使用上存在不同的偏性，而密码子偏性与核酸遗传信息和生物功能载体蛋白质相关联，
具有重要的生物学意义。本研究运用相关生物学软件和数理统计学软件对甜橙、桃、葡萄、芒果、甜杏、苹果、砂梨
LFY
(terminal
flower)
基因的密码子用法进行了分析，并与模式植物拟南芥的
LFY
基因进行了比较。结果表明，几种果树间的
LFY
基因密
码子偏性差异不大，都偏好使用
CG
结尾的密码子，而拟南芥密码子第三位碱基的分布较均匀。不同物种的
LFY
基因在密
码子上的差异与其亲缘关系呈正相关，表现为亲缘关系越近的物种其基因密码子的用法越相似。基于密码子用法的偏好研究
结果可以作为物种进化关系和分子机理研究的重要补充。
关键词
LFY
基因
;
密码子偏性
;
果树
Characterization of Codon Usage of
LFY
Genes in Several Fruit Trees
Zhang Ying , Fan Xiucai , Jiang Jianfu , Sun Haisheng , Li Min , Zhang Yonghui , Liu Chonghuai
Zhengzhou Fruit Research Institute, Chinese Acadamy of Agriculture Sciences, Zhengzhou, 450009, P.R., China
Corresponding author, liuchonghuai@caas.net.cn;
Authors
Abstract
Genetic codons has degeneracy in different species, as it is related to the carrier of genetic information (DNA) and
functional molecular (protein) of life, this phenomenon implicates important biological sense. In this study, codon usage of
LFY
genes in
Citrus sinensis
,
Prunus persica
,
Vitis vinifera
,
Mangifera indica
,
Eriobotrya japonica
,
Prunus dulcis
,
Malus
,
Pyrus pyrifolia
,
were analyzed and compared to
Arabidopsis thaliana
by software. Results indicated codon bias of
LFY
in fruite trees were little
different, and prefer to the codons with C or G at the synonymous position.
LFY
of
Arabidopsis thaliana
prefer to the codons ending
with A or U. And it was found that the relationships of species were more closely, and the codon usage patterns of
LFY
were more
similar. So the analysis of codon usage was an important and supplementary method to phylogenetic research, and was used to the
investigation of the evolutionary relation and molecular mechanism.
Keywords
LFY
gene; Codon bias; fruit tree
研究背景
生物在遗传过程中通过“中心法则”传递遗传
信息，
DNA
的遗传信息传递给蛋白质，从而实现生
物体的整个生命过程，这一过程是通过三个碱基的
密码子对应一个氨基酸的方式来完成遗传信息的
传递。每种氨基酸至少对应一个密码子，编码同一
种氨基酸的密码子称为同义密码子。生物体内普遍
存在同义密码子非均衡使用的现象，即某一物种或
某一基因通常倾向于使用一种或几种特定的同义
密码子，这些密码子被称为最优密码子，这一现象
被称为密码子偏性，在进行基因的异源表达时，密
码子偏性就显的非常重要。在分子进化、翻译调控
方面，通过对果蝇、禾本科类等物种的研究表明，
不同物种基因中同义密码子使用偏好性的形成与
转录相关突变和翻译水平上的选择有关
(Wong et al.,
2002; Powell et al., 2003)
。
早期关于密码子偏性的理论
(
如
:
密码子的选择
模式在进化过程中是保守的
;
密码子使用的偏爱与