程丽 , 李宜奎 , 李晓丹 , 钱彬彬 , 徐晟 , 夏冰 , 汪仁

江苏省中国科学院植物研究所, 南京, 210014
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2017 年, 第 15卷, 第 0 篇   
收稿日期: 2016年12月29日    接受日期: 2016年12月30日

这是一篇采用Creative Commons Attribution License进行授权的开放取阅论文。只要对本原作有恰当的引用，版权所有人允许和同意第三方无条件的使用与传播。

推荐引用：

Cheng L., Li Y.K., Li X.D., Qian B.B., Xv C., Xia B., and Wang R., 2017, Codon usage bias and cluster analysis of plant CPR genes, Fenzi Zhiwu Yuzhong (Molecular Plant Breeding), 15(N): 0000-0000 (程丽, 李宜奎, 李晓丹, 钱彬彬, 徐晟, 夏冰, 汪仁, 2017, 植物CPR基因密码子偏好性及聚类分析, 分子植物育种, 15(N): 0000-0000)

细胞色素P450还原酶（cytochrome P450 reductase, CPR）在植物的生长、发育、天然产物的合成和抵御外界刺激的过程中发挥重要作用。本研究通过利用12种植物的36个CPR基因，运用CodonW软件分析密码子的偏好性指标，并分别运用SPSS和MEGA5.0软件进行密码子偏好性和基因聚类分析。结果显示，单子叶植物和双子叶植物CPR基因的有效密码子数（effective number of codon, ENC）范围分别为52.92-58.17和46.85-53.58，密码子偏好性较弱。全部CPR基因位点在ENC绘图中均偏离ENC期望曲线，其密码子偏好性主要是受自然选择压力的影响。单子叶植物和双子叶植物CPR基因对同义密码子的偏好性存在差异；同种植物不同CPR基因的密码子偏好性也不同。在基于基因同义密码子相对使用度（relative synonymous codon usage, RSCU）的聚类中，单子叶植物CPR基因和双子叶植物CPR基因分别聚为一支，更接近于12种植物的传统系统分类，反映了物种的进化关系，可以作为物种系统发育分析的重要补充。在基于基因编码序列（coding sequence, CDS）的系统进化树中，同种植物的CPR基因分别聚到两个大支上，一定程度上反映了CPR基因的分类和功能。本研究结果从密码子偏好性和蛋白质水平上说明同种植物的不同CPR基因存在功能与进化差异，为植物CPR基因的分类与演化、功能预测与表达以及植物育种研究奠定了基础。

CPR基因；密码子偏好性；聚类分析