小麦麦谷蛋白亚基基因密码子用法特性分析
Characterization Analysis of Codon Usage of Glutenin Subunits Genes in Wheat
DOI: 10.12677/HJCB.2016.61003, PDF, HTML, XML, 下载: 1,942  浏览: 5,670 
作者: 曹兴芹:长江大学计算机学院,湖北 荆州;任燕萍:新疆农业大学农学院,新疆 乌鲁木齐;覃建兵*:长江大学生命科学学院,湖北 荆州
关键词: 小麦麦谷蛋白亚基密码子偏爱性Wheat HMW-GS Codon Bias
摘要: 该文运用CodonW1.4.2和SPSS16.0软件对13个来源于小麦麦谷蛋白亚基基因的密码子用法特性进行分析。结果显示,除1Dy10基因ENC值小于40外,其余亚基基因ENC值均介于40~50之间;GC3含量均在0.38~0.45之间;1Bx14基因偏向于使用A或T结尾的密码子,其余12个亚基基因偏向于使用G或C结尾的密码子;1Dy10与其余12个亚基基因间距离系数较大,然而各组染色体麦谷蛋白x-型或y-型亚基基因间距离系数较小。结果表明,小麦麦谷蛋白亚基基因具有较强的密码子使用偏爱性,各基因密码子用法上具有相似性,每一种氨基酸均存在1~2个偏爱密码子。在密码子用法差异上表现为,除1By9和1Dy10之外,无论是A染色体组、B染色体组,还是D染色体组,各组染色体上麦谷蛋白x-型或y-型亚基基因间密码子使用频率差异最小。这一分析结果对小麦HMW-GS功能基因资源的高效利用和LMW-GS新基因的克隆具有一定的指导意义。
Abstract: The codon characters of 13 high molecular weight glutenin subunits genes from wheat were analyzed by software CodonW1.4.2 and SPSS16.0. The results showed that ENC of HMW-GS genes ranges between 40 and 50, but 1Dy10 gene’ is less than 40; GC3 contents are between 0.38 and 0.45; 1Bx14 gene prefers to use A or T at the end of codon, and the remaining 12 genes prefer to use G or C ending codons; the Euclidean distance coefficient is minimum between the alleles. The results indicated that the wheat HMW-GS genes have strong codon usage bias; the codon usage is similar; there are bias codons for each amino acid. Considering the codon usage differences, except 1By9 and 1Dy10, the difference of codon use frequency is minimum between x- or y-type subunit genes of glutenin in each chromosome group. The results have certain significance in the efficient use of HMW-GS genetic resources and the cloning of new LMW-GS genes.
文章引用:曹兴芹, 任燕萍, 覃建兵. 小麦麦谷蛋白亚基基因密码子用法特性分析[J]. 计算生物学, 2016, 6(1): 18-25. http://dx.doi.org/10.12677/HJCB.2016.61003

参考文献

[1] 郭秀丽, 王玉, 杨路成, 等. 茶树CBF1基因密码子使用特性分析[J]. 遗传, 2012, 34(12): 1614-1623.
[2] 王侃, 刘次全, 曹槐, 等. 大肠杆菌mRNA编码区长度、形成二级结构倾向与密码子偏好性的关系[J]. 微生物学报, 2006, 46(6): 895-899.
[3] 钟东, 赵贵军, 刘宇虎, 等. 62种细菌基因组中密码子碱基位置上碱基分布的差异性及相关性[J]. 中国微生态学杂志, 2003, 15(3): 134-136.
[4] Wu, H.N., Da, Y., Wei, J.W., et al. (2007) Synonymous Codon Usage in Methanosarcinamazei str. Goe1 and Other Euryarchaeota Microorganisms. Journal of Southeast University, l23, 289-293.
[5] 范三红, 郭蔼光, 单丽伟, 等. 拟南芥基因密码子偏爱性分析[J]. 生物化学与生物物理进展, 2003, 30(2): 221- 225.
[6] 赵耀, 刘汉梅, 顾勇, 等. 玉米waxy基因密码子偏好性分析[J]. 玉米科学, 2008, 16(2): 16-21.
[7] 张晓峰, 薛庆中. 水稻和拟南芥NBS-LRR基因家族同义密码子使用偏好的比较[J]. 作物学报, 2005, 31(5): 596- 602.
[8] 刘庆坡, 谭军, 薛庆中. 籼稻品种93-11同义密码子的使用偏性[J]. 遗传学报, 2003, 30(4): 335-340.
[9] 单文娟, 周猛, 卫巍, 等. 杨树部分基因起始密码子AUG侧翼序列特征分析[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2008, 32(5): 61-64.
[10] 龙华, 王祖荣. 15种鱼转铁蛋白cDNA序列密码子使用比较分析[J]. 南方水产, 2005, 1(1): 6-10.
[11] 赵胜, 张琴, 廖伟璇, 等. 41条牦牛CDS序列的密码子偏好性分析[J]. 西南民族大学学报, 2005, 31(5): 755-760.
[12] 刘华贵, 王小花, 刘玉方, 等. 五个鸡群中催乳素基因密码子使用频率与产蛋量的关系分析[J]. 生物化学与生物物理进展, 2007, 34(10): 1101-1106.
[13] 武茹, 高德荣, 别同德, 等. 转基因小麦1Dx5基因沉默的遗传表达和品质效应分析[J]. 麦类作物学报, 2010, 30(6): 991-996.
[14] 祝长青, 赵惠新, 李艳红, 等. 转基因小麦后代外源目的基因的遗传分析[J]. 干旱区研究, 2008, 25(6): 808-811.
[15] Das, S., Paul, S. and Dutta, C. (2006) Synonymous Codon Usage in Adenoviruses: Influence of Mutation, Selection and Protein Hydropathy. Virus Research, 117, 227-236.
http://dx.doi.org/10.1016/j.virusres.2005.10.007
[16] 刘汉梅, 赵耀, 顾勇, 等. 几种植物waxy基因的密码子用法特性分析[J]. 核农学报, 2010, 24(3): 476-481.
[17] Liu, Q., Feng, Y., Zhao, X., et al. (2004) Synonymous Codon Usage Bias in Oryza sativa. Plant Science, 167, 101-105.
http://dx.doi.org/10.1016/j.plantsci.2004.03.003
[18] 吴宪明, 吴松锋, 任大明. 密码子偏性的分析方法及相关研究进展[J]. 遗传, 2007, 29(4): 420-426.