文献类型：期刊文章

作　　者：宋辉[1] 王鹏飞[1] 马登超[2] 夏晗[1] 赵传志[1] 张烨[1] 赵术珍[1]

机构地区：[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

出　　处：《农业生物技术学报》

基　　金：国家高技术研究发展计划"863计划"(No.2013AA102602);国家科技支撑计划(No.2011BAD35B04);国家自然科学基金(No.31471526);山东省生物资源创新利用研究;山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(No.BS2013SW006)

年　　份：2015

卷　　号：23

期　　号：2

起止页码：203-212

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2014、CAB、CAS、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2015_2016、JST、RCCSE、UPD、ZGKJHX、核心刊

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.

关 键 词：蒺藜苜蓿 突变选择压力  自然选择压力  密码子偏好性

分 类 号：S945.469]