蒜头果叶绿体基因组密码子偏好性分析
2021-05-03原晓龙康洪梅陈中华李云琴
原晓龙 刘 音 康洪梅 陈中华 李云琴 王 毅
(1. 云南省林业和草原科学院,云南省森林植物培育与开发利用重点实验室/国家林业局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育重点实验室,云南 昆明 650201;2. 云南省水文水资源局昆明分局/云南省水环境监测中心昆明市分中心,云南 昆明 650051)
叶绿体植物自身拥有相对独立稳定的基因组,具母系遗传、负责光合作用的半自主细胞器[1],其结构简单、分子量较小、拷贝数丰富,被广泛应用于DNA条形码分子标记、系统进化和叶绿体基因工程等[2-3];基于叶绿体的基因工程可避免花粉逃逸带来的生物安全问题,可迅速得到表达量极高的转基因纯合后代[4],及评估物种的分子系统进化水平[1]。除甲硫氨酸和色氨酸外,各氨基酸均有2~6个三联体同义密码子与其相对应[5]。在翻译过程中,编码同一氨基酸的同义密码子使用频率并不相同,表现为有的较高,有的较低,这种偏好使用某一密码子的现象被称为密码子偏好性[6]。密码子偏好性是物种在漫长的进化过程中受环境选择、碱基突变、基因漂变等多种因素共同作用,亦受到基因组大小、tRNA丰度和基因表达水平等的影响[6-8]。
蒜头果(Malania oleifera)是铁青树科(Olacaceae)蒜头果属常绿乔木,1992年被中国植物红皮书列为国家重点保护树种[9];目前已处于濒危状态,主要生长在中国滇东南和桂西喀斯特山地[10]。蒜头果果仁中油脂含量含量高达51.9%~64.5%[11],果仁油中顺-15-二十四碳烯酸(又名神经酸、鲨鱼酸)是哺乳类动物脑苷脂和神经组织的主要成分[12],还是合成某些昆虫信息素中间体和麝香酮的原料[13],也是一种具重要药用和保健价值的高级脂肪酸[14],开发前景巨大[13]。……
