全 文 ：书犇犗犐：１０．１１６８６／犮狔狓犫２０１５０１６ 犺狋狋狆：／／犮狔狓犫．犾狕狌．犲犱狌．犮狀
杨国锋，苏昆龙，赵怡然，宋智斌，孙娟．蒺藜苜蓿叶绿体密码子偏好性分析．草业学报，２０１５，２４（１２）：１７１１７９．
ＹＡＮＧＧｕｏＦｅｎｇ，ＳＵＫｕｎＬｏｎｇ，ＺＨＡＯＹｉＲａｎ，ＳＯＮＧＺｈｉＢｉｎ，ＳＵＮＪｕａｎ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｉｎｔｈｅｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｇｅｎｏｍｅｏｆ犕犲犱犻犮犪犵狅狋狉狌狀
犮犪狋狌犾犪．ＡｃｔａＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅＳｉｎｉｃａ，２０１５，２４（１２）：１７１１７９．
蒺藜苜蓿叶绿体密码子偏好性分析
杨国锋１，２，苏昆龙１，２，赵怡然１，宋智斌１，２，孙娟１
（１．青岛农业大学经济草本植物应用研究所，山东 青岛２６６１０９；２．青岛农业大学生命科学学院，
山东省高校植物生物技术重点实验室，山东 青岛２６６１０９）
摘要：本文对蒺藜苜蓿叶绿体基因组全序列密码子进行分析，筛选出５０条ＣＤＳ（ｃｏｄｉｎｇＤＮＡｓｅｑｕｅｎｃｅ）利用Ｃｏｄｏ
ｎＷ软件进行分析其密码子使用模式。结果显示，蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子第３位碱基ＧＣ含量为２６．９％，即
第３位密码子富含Ａ和Ｕ，ＥＮＣ值在３７．１１～５１．９１之间密码子偏好性较弱。相对同义密码子使用度分析显示
ＲＳＣＵ值大于１的密码子有２３个，其中以 Ａ和 Ｕ为结尾２０个。中性绘图分析显示ＧＣ１２与 ＧＣ３ 的相关系数为
０．３４１，相关性不显著，回归系数为０．４８４３；单基因ＥＮＣ比值多分布在－０．０５～０．０５，即大部分基因ＥＮＣ值离ＥＮＣ
期望值较近；对应性分析，第一轴显示了１２．５０％的差异为主要影响因素，第一轴与ＥＮＣ和ＧＣ３ 的相关系数分别
为０．０９１和－０．０９２，均相关不显著。综合这几项分析发现蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子偏好性主要受到突变的
影响，但是并不是唯一的影响因素，其他因素对密码子偏好性也可能有一定的影响。最终通过高表达优越密码子
方法确定得出ＵＵＡ、ＵＵＧ、ＣＣＵ等２３个密码子为最优密码子，为之后对外源基因进行改造，提高其在叶绿体中的
表达效率奠定了基础。
关键词：蒺藜苜蓿；叶绿体；密码子偏好性；最优密码子
犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犮狅犱狅狀狌狊犪犵犲犻狀狋犺犲犮犺犾狅狉狅狆犾犪狊狋犵犲狀狅犿犲狅犳犕犲犱犻犮犪犵狅狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪
ＹＡＮＧＧｕｏＦｅｎｇ１，２，ＳＵＫｕｎＬｏｎｇ１，２，ＺＨＡＯＹｉＲａｎ１，ＳＯＮＧＺｈｉＢｉｎ１，２，ＳＵＮＪｕａｎ１
１．犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犈犮狅狀狅犿犻犮犎犲狉犫犘犾犪狀狋狊，犙犻狀犵犱犪狅犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犙犻狀犵犱犪狅２６６１０９，犆犺犻狀犪；２．犆狅犾犾犲犵犲狅犳犔犻犳犲犛犮犻犲狀犮犲狊，
犙犻狀犵犱犪狅犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犓犲狔犔犪犫狅犳犘犾犪狀狋犅犻狅狋犲犮犺狀狅犾狅犵狔犻狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋犻犲狊狅犳犛犺犪狀犱狅狀犵犘狉狅狏犻狀犮犲，犙犻狀犵犱犪狅２６６１０９，
犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｃｏｍｐｌｅｔｅｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓｅｑｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｇｅｎｏｍｅｏｆ犕犲犱犻犮犪犵狅狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪ｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａ
ｔｅｄ．ＦｉｆｔｙＣＤＳ（ｃｏｄｉｎｇＤＮＡｓｅｑｕｅｎｃｅｓ）ｓｅｌｅｃｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｇｅｎｏｍｅｓｅｑｕｅｎｃｅｏｆ犕．狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪，
ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｕｓｉｎｇＣｏｄｏｎＷｓｏｆｔｗａｒｅ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｈｉｒｄｃｏｄｏｎｐｏｓｉｔｉｏｎｗａｓｒｉｃｈｉｎＡａｎｄＵ．
ＥＮＣｒａｎｇｅｄｆｒｏｍ３７．１ｔｏ５１．９ｍｅａｎｉｎｇｔｈａｔｔｈｅｃｏｄｏｎｂｉａｓｗａｓｗｅａｋ．Ｔｈｅｒｅｗｅｒｅ２３ｃｏｄｏｎｓｗｉｔｈｒｅｌａｔｉｖｅｓｙｎ
ｏｎｙｍｏｕｓｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎ１ａｎｄ２０ｃｏｄｏｎｓｅｎｄｉｎｇｗｉｔｈＡａｎｄＴ．ＥＮＣｐｌｏｔａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＧＣ３
ｗａｓｎｏｔｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈＧＣ１２；ＥＮＣｒａｔｉｏ’ｓｏｆｍｏｓｔｇｅｎｅｓｒａｎｇｅｄｆｒｏｍ －０．０５ｔｏ０．０５．Ｉｎｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ
ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｆｉｒｓｔｇｒｏｕｐｏｆｆｏｕｒａｘｅｓ，ｔｈｅｆｉｒｓｔａｘｉｓｓｈｏｗｅｄ１０．３％ｖａｒｉａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｆｏｒ
ａｘｉｓ１ｂｅｔｗｅｅｎＥＮＣａｎｄＧＣ３ｗｅｒｅ０．０９１ａｎｄ－０．０９２ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ（ｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ）．Ｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓｃｏｄｏｎｕｓａｇｅ
ｂｉａｓｗａｓｆｏｕｎｄ，ｍａｉｎｌｙｄｕｅｔｏｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｍｕｔａｔｉｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｂｕｔｔｈｅｒｅｗｅｒｅｏｔｈｅｒｆａｃｔｏｒｓ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ａｎａｌｙ
第２４卷 第１２期
Ｖｏｌ．２４，Ｎｏ．１２
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
２０１５年１２月
Ｄｅｃ，２０１５
收稿日期：２０１５０１１２；改回日期：２０１５０３１２
基金项目：现代农业产业技术体系（ＣＡＲＳ３５），公益性行业项目（２００９０３０６０）和国家自然科学基金青年科学基金项目（３１２００９０６）资助。
作者简介：杨国锋（１９７７），男，山东青岛人，在读博士。
通信作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅｍａｉｌ：ｙａｎｇｇｆ＠ｑａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
ｓｉｓｏｆｔｈｅｈｉｇｈｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｃｏｄｏｎｓｅｎａｂｌｅｄ２３ｔｏｂｅａｆｆｉｒｍｅｄａｓｔｈｅ“ｏｐｔｉｍａｌｃｏｄｏｎｓ”ａｓＵＡＡ，ＵＵＧ，ＣＣＵ．Ｔｈｅ
ｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｉｄｅｅｖｉｄｅｎｃｅｆｏｒｍｏｌｅｃｕｌａｒｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｅｘｏｇｅｎｏｕｓｇｅｎｅｓｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｎ
犕．狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｓ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：犕犲犱犻犮犪犵狅狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪；ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ；ｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｂｉａｓ；ｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｂｉａｓ
遗传信息的传递是生物进行生命活动最主要环节，在这一活动中密码子扮演着重要的角色，编码不同氨基酸
密码子的准确识别是保证遗传信息正确表达的关键。密码子具有兼并性，即同一氨基酸能由一个或多个密码子
所对应，这样的密码子称为同义密码子（ｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓｃｏｄｏｎ）。研究发现，密码子的使用存在不均等的现象，即有
的密码子使用频率高于其他同义密码子的使用，这一现象称为密码子偏好性（ｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｂｉａｓ）。密码子偏好性
是在生物长期进化过程中所形成的，不同的物种间密码子使用的偏好性不同。由于密码子偏好性的存在常导致
外源基因在宿主中表达量降低［１］。研究密码子的使用模式对探究物种的进化模式和提高外源基因的表达具有重
要意义。
关于密码子偏好性形成的机制，最早Ｇｒａｎｔｈａｍ等［２］提出的“多基因假说”认为在长期的系统发育进化过程
中，不同的基因组存在不同的密码子使用模式，暗示环境的影响（突变压力）是密码子偏好性形成的主要影响因
素。Ｉｋｅｍｕｒａ［３］发现高表达基因更倾向于使用一些特定的密码子，这与ｔＲＮＡ的丰富度相对应，并提出选择压力
通过优化翻译效率和精确度来影响同义密码子的使用频率。近年来的研究发现，不同物种间密码子偏好性的差
异并非由单一因素决定。Ｓｈａｒｐ和Ｌｉ［４］发现密码子的使用情况与同义替换率有关，Ｏｌｅｊｎｉｃｚａｋ和Ｕｈｌｅｎｂｅｃｋ［５］通
过对单细胞组织进行研究发现密码子的使用情况与ｔＲＮＡ的丰富度有关系。同时密码子亲水性、ＤＮＡ复制起
止位点［６］、基因长度［７］、翻译准确性选择［８１０］和表达水平［１１］等因素对密码子偏好性也产生影响。
与核基因组相比叶绿体基因组密码子使用模式的研究相对落后些，目前数据库中完整的叶绿体基因序列数
据相对有限，仅有玉米（犣犲犪犿犪狔狊）、水稻（犗狉狔狕犪狊犪狋犻狏犪）、文心兰（犗狀犮犻犱犻狌犿）、银白杨（犘狅狆狌犾狌狊犪犾犫犪）等植物的完
整叶绿体基因组数据。苜蓿（犕犲犱犻犮犪犵狅）为一年生或多年生草本植物，是重要的豆科牧草。随着基因测序技术的
发展，蒺藜苜蓿（犕犲犱犻犮犪犵狅狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪）为研究豆科植物的尤其是苜蓿属的模式植物［１２］，其叶绿体基因组的测序
已经完成，但是关于苜蓿叶绿体密码子使用模式的研究还未见报道。本研究通过对蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码
子使用模式以及影响密码子使用模式的主要因素进行分析，为以后苜蓿叶绿体的研究和应用奠定基础。
１ 材料与方法
１．１ 材料
２０１４年１０月从ＧｅｎＢａｎｋ下载完整的蒺藜苜蓿叶绿体基因组（登录编号：ＮＣ＿００３１１９．６）。共下载到不含重
复的７６条ＣＤＳ（ｃｏｄｉｎｇＤＮＡｓｅｑｕｅｎｃｅ），由于短序列不能正确地计算有效密码子数［１３］，研究需去除其中长度小
于３００ｂｐ的ＣＤＳ。本研究去除２６条长度小于３００ｂｐ的ＣＤＳ，剩余５０条ＣＤＳ用于后面的数据分析。
１．２ 方法
在分析时去除不编码任何氨基酸的终止密码子ＵＡＡ、ＵＧＡ和 ＵＡＧ，还有色氨酸的唯一密码子ＵＧＧ和蛋
氨酸的唯一密码子ＡＵＧ，这些密码子不存在偏好性。使用ＤＮＡＭＡＮ将５０条ＤＮＡ序列编码成可在ＣｏｄｏｎＷ
软件中运行的．ｄａｔ格式文件，运行ＣｏｄｏｎＷ 软件对基因序列进行分析得到相应数据。对所得到的数据进行整
理，使用ＳＰＳＳ及Ｅｘｃｅｌ进行下文所述的相关作图及分析。对序列进行３次重复分析，每次分析均得到相同的实
验结果。
１．２．１ 相对同义密码子使用度分析 相对同义密码子使用度（ｒｅｌａｔｉｖｅｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓｃｏｄｏｎｕｓａｇｅ，ＲＳＣＵ）表
示该密码子的实际使用值与理论使用值之间的比值［１４］。当ＲＳＣＵ＜１时，表示该密码子的使用频率低于其他同
义密码子；ＲＳＣＵ＞１时，则表示该密码子的使用频率高于同义密码子；ＲＳＣＵ＝１表示该密码子没有偏好性。
１．２．２ 中性绘图分析 统计密码子３个位置的ＧＣ含量，第１，２，３位的ＧＣ含量分别表示为ＧＣ１、ＧＣ２、ＧＣ３，
２７１ 草 业 学 报 第２４卷
ＧＣ１２表示ＧＣ１ 和ＧＣ２ 的平均值。中性绘图分析以ＧＣ１２为纵坐标，以ＧＣ３ 为横坐标作图。通过分析密码子的第
１，２位和第３位碱基组成的相关性，研究密码子的偏好性影响因素。当ＧＣ１２与ＧＣ３ 之间显著相关，说明３个位
置上的碱基组成无差异，密码子的使用受突变的影响。当ＧＣ１２与ＧＣ３ 相关性不显著，回归系数接近０，说明第１，
２位和第３位碱基组成不同，基因组ＧＣ含量高度保守，密码子的使用更多地受选择影响［１５］。
１．２．３ ＥＮＣｐｌｏｔ绘图分析 有效密码子数（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｕｍｂｅｒｏｆｃｏｄｏｎ，ＥＮＣ）反映的是密码子偏离随机选择
的程度［１６］，是反映同义密码子非均衡使用偏好程度的重要指标，通常高表达基因其密码子偏好程度较大，因此
ＥＮＣ取值较小；低表达基因含有较多种类的稀有密码子偏好性较弱，ＥＮＣ值也较大。ＥＮＣｐｌｏｔ绘图分析以
ＥＮＣ为纵坐标，ＧＣ３ 为横坐标作图。该分析主要检测碱基组成对密码子偏好性的影响，绘图中的标准曲线表示
密码子偏好性仅由碱基组成决定基因位置，标准曲线计算方法如下：
犈犖犆＝２＋ＧＣ３＋ ２９ＧＣ３２＋（１－ＧＣ３）２
基因沿标准曲线分布或落在标准曲线附近表示该基因密码子偏好性仅受突变影响，基因落在标准曲线下方
较远的位置表示该基因密码子偏好性受到选择的影响。
１．２．４ ＰＲ２ｐｌｏｔ绘图分析 ＰＲ２偏倚分析（ＰＲ２ｂｉａｓｐｌｏｔａｎａｌｙｓｉｓ）是为了避免密码子第３位碱基Ａ与Ｔ和
Ｃ与Ｇ之间突变不平衡，根据偏倚规则（ｐａｒｉｔｙｒｕｌｅ２，ＰＲ２），如果两条互补链间不存在任何突变或选择效应上的
偏倚，那么碱基含量上应该有Ａ＝Ｔ和Ｃ＝Ｇ。对由４个同义密码子编码的氨基酸的各个密码子第３位Ａ、Ｔ、Ｃ、
Ｇ的情况进行分析，计算每个基因Ａ３／（Ａ３＋Ｔ３）和Ｇ３／（Ｇ３＋Ｃ３），分别作纵坐标和横坐标作图，图中中心点表示
Ａ＝Ｔ且Ｃ＝Ｇ，其余的点由中心点向该点发出的矢量表示了该基因的偏倚程度和方向［１７］。
１．２．５ 对应性分析 对应性分析（ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓ）是一种多元相依的变量统计分析技术，通过分析
由定性变量构成的交互汇总表来揭示变量间的联系，可以揭示同一变量的各个类别之间的差异，以及不同变量各
个类别之间的对应关系。为探究不同基因在密码子用法上的变异趋势，基于ＲＳＣＵ值进行对应性分析，ＣｏｄｏｎＷ
软件会将样本中所有基因分布到一个５８维（５８个同义密码子）的向量空间中，其中每个点就代表一个同义密码
子。密码子的用法特点通过图中每个点之间的位置体现出来。通过探究基因向量及基因间的值的变异情况，推
测出密码子偏好性的主要影响因素。第一轴表现最大差异的密码子使用变化，随后的副轴变化量逐渐降低。
ＭｃＩｎｅｒｎｅｙ［１８］指出，两个主轴间基因的分散代表了主要的密码子变化趋势。将表现差异最大的第一轴和第二轴
分别作为横纵坐标作图，图中点代表不同基因，根据图中点的分布情况判断基因密码子的使用模式。
１．２．６ 最优密码子的确定 最优密码子（ｔｈｅｍｏｓｔｐｒｅｆｅｒｒｅｄｃｏｄｏｎ）的选择，以ＥＮＣ为偏好性标准，两极各选
１０％的基因，分别建成高低偏性库，取两库ΔＲＳＣＵ＞０．０８的密码子［１９］。
本研究所使用的软件包括ＤＮＡＭＡＮ６．０、ＣｏｄｏｎＷ１．４．２、ＳＰＳＳ１９和Ｅｘｃｅｌ２０１３。
２ 结果与分析
２．１ 密码子组成分析
使用ＣｏｄｏｎＷ软件对各基因编码序列进行分析（表１）。原则上ＥＮＣ的取值范围为２０～６１，ＥＮＣ值大小反
映的密码子偏性的强弱，当ＥＮＣ为２０时，表示同义密码子完全偏倚；为６１时，表示同义密码子没有偏倚；按照惯
例以３５作为偏性强弱的区分标准［１８］，表中ＥＮＣ取值范围在３７．１１～５１．９１之间，并且大部分大于４５，所以蒺藜
苜蓿叶绿体基因密码子偏性较弱。密码子第３位ＧＣ的平均含量为２６．９％，明显低于前两位４５．５％和３６．８％的
ＧＣ含量，说明密码子第３位碱基组成多为Ａ和Ｕ。
ＧＣ１、ＧＣ２、ＧＣ３、ＧＣａｌ、ＥＮＣ和密码子数目Ｎ之间的关联分析见表２。ＧＣａｌ与ＧＣ１、ＧＣ２、ＧＣ３ 之间的相关性
均达到了极显著水平，ＧＣ１ 与ＧＣ２ 显著相关，ＧＣ３ 与ＧＣ１、ＧＣ２ 均未达到显著水平，说明密码子的第１位与第２
位的碱基组成比较相似，但是与第３位不同。ＥＮＣ与密码子第１、第２位置ＧＣ含量相关但是相关性不显著，与
密码子第３位的ＧＣ含量显著相关。ＥＮＣ与密码子数目Ｎ之间未达到显著水平，说明密码子数目对ＥＮＣ的影
响很弱，即排除了基因序列过短对密码子偏好性的影响。
３７１第１２期 杨国锋 等：蒺藜苜蓿叶绿体密码子偏好性分析
表１ 蒺藜苜蓿叶绿体基因组不同位置的犌犆含量
犜犪犫犾犲１ 犌犆犮狅狀狋犲狀狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狆狅狊犻狋犻狅狀狊狅犳犮狅犱狅狀犻狀犮犺犾狅狉狅狆犾犪狊狋狅犳犕．狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪
位置Ｃｏｄｏｎ ＣＧ１（％） ＣＧ２（％） ＧＣ３ｓ（％） ＧＣａｌ（％） ＥＮＣ 位置Ｃｏｄｏｎ ＣＧ１（％） ＣＧ２（％） ＧＣ３ｓ（％） ＧＣａｌ（％） ＥＮＣ
ｎｄｈＦ ３７．９ ３６．３ １７．９ ３０．８ ４３．０９ ｐｅｔＡ ５３．５ ３６．９ ２３．９ ３８．０ ４８．４２
ｃｏｓＡ ３３．４ ３８．１ ２０．２ ３１．８ ４６．１０ ｃｅｍＡ ３７．２ ３０．３ ２６．６ ３１．３ ４６．３９
ｎｄｈＤ ４０．４ ３９．４ ２４．９ ３４．７ ４８．２１ ａｃｃＤ ４９．９ ３２．８ ２４．２ ３５．６ ４０．１８
ｎｄｈＥ ４１．２ ３５．１ ２２．７ ３４．０ ５０．６０ ａｔｐＡ ５５．７ ４０．３ ２２．４ ３９．３ ４５．５０
ｎｄｈＧ ４２．９ ３４．７ １９．４ ３２．４ ４４．６０ ａｔｐＦ ４６．３ ３４．６ ２８．２ ３６．１ ５０．２５
ｎｄｈＩ ４４．５ ３６．８ １９．４ ３３．５ ４３．８５ ａｔｐＩ ４８．９ ３８．０ ２２．４ ３５．６ ４４．０６
ｎｄｈＡ ４２．５ ３８．８ １７．９ ３３．１ ４３．０２ ｒｐｏＣ２ ４４．７ ３５．４ ２２．７ ３４．４ ４６．９４
ｎｄｈＨ ５４．９ ３８．０ １７．８ ３６．６ ４７．２９ ｒｐｏＣ１ ５０．７ ３８．４ ２０．２ ３６．３ ４５．９６
ｙｃｆ１ ３７．４ ２８．６ ２４．２ ３０．２ ４８．１０ ｒｐｏＢ ５１．０ ３８．９ ２４．３ ３７．９ ４８．５６
ｒｐｓ１２ ５４．８ ４８．４ ２６．２ ４３．０ ４４．０３ ｐｓｂＤ ５６．２ ４６．２ ２７．５ ４２．７ ４５．３７
ｒｐｓ７ ５０．７ ４７．３ ２２．０ ３９．７ ４６．９８ ｐｓｂＣ ５６．０ ４８．９ ２５．０ ４２．７ ４４．１４
ｎｄｈＢ ４３．４ ３８．７ ２５．０ ３５．６ ４７．３１ ｒｐｓ１４ ４６．９ ５４．２ ２８．１ ４１．０ ４７．８４
ｙｃｆ２ ４２．６ ３３．６ ３０．９ ３５．６ ５０．５４ ｐｓａＢ ５２．０ ４３．９ ２５．３ ４０．６ ４８．５７
ｒｐｌ２ ５３．１ ４９．２ ２５．４ ４２．２ ５０．８８ ｐｓａＡ ４８．８ ４５．５ ２５．６ ４１．６ ４９．４１
ｒｐｓ３ ４６．９ ３６．４ ２０．６ ３４．６ ４８．２３ ｙｃｆ３ ４７．４ ３９．７ ２７．６ ３８．０ ５０．５２
ｒｐｌ１６ ５３．８ ５２．３ ２４．６ ４３．２ ４４．４２ ｒｐｓ４ ５２．３ ３８．１ ２１．３ ３７．１ ４３．６９
ｒｐｌ１４ ４６．７ ３９．２ ２０．０ ３５．８ ４７．４８ ｎｄｈＪ ５４．４ ３８．３ ２３．５ ３８．４ ４４．３８
ｒｐｓ８ ４１．９ ３８．８ ２２．５ ３４．３ ３９．４３ ｎｄｈＫ ４４．１ ４２．７ ２３．８ ３６．７ ５１．５０
ｒｐｓ１１ ５４．１ ５６．３ ２０．０ ４３．２ ４６．０７ ｎｄｈＣ ４８．６ ３４．２ １９．８ ３４．２ ４１．７５
ｒｐｏＡ ４４．８ ３０．４ ２０．２ ３１．８ ４３．４８ ａｔｐＥ ４８．９ ４６．６ ２５．２ ３７．７ ５１．９４
ｐｅｔＤ ５３．９ ３９．６ ２６．０ ３９．５ ４６．４９ ａｔｐＢ ５８．３ ４３．０ ２４．９ ４１．８ ４６．３７
ｐｅｔＢ ５１．７ ４４．８ ２６．４ ４０．４ ４５．８１ ｒｂｃＬ ６０．１ ４５．２ ２３．０ ４２．５ ４３．６４
ｐｓｂＢ ５８．２ ４８．６ ２３．５ ４２．８ ４５．６３ ｍａｔＫ ３７．１ ２５．４ ２２．９ ３０．３ ４７．８０
ｃｌｐＰ ６１．３ ３７．６ ２３．８ ４０．４ ５１．１９ ｐｓｂＡ ５３．２ ４５．９ ２８．７ ４２．０ ４２．１１
ｒｐ１２０ ３５．７ ３８．３ ２６．１ ３３．３ ４７．６９ 平均值Ａｖｅｒａｇｅ ４５．５ ３６．８ ２６．９ ３６．４
ｒｐｓ１８ ３１．４ ３５．２ １８．１ ２８．３ ３７．１１
各种氨基酸的ＲＳＣＵ值分析见表３。从表中可以
看出，ＲＳＣＵ值大于１的主要是以Ｕ和Ａ为结尾的密
码子，密码子以Ｕ和Ａ为结尾的出现频率比较高，说
明这些为基因组偏爱密码子。相反以Ｃ和Ｇ为结尾
的密码子出现频率比较低，这些是基因组的非偏爱密
码子。
２．２ 中性绘图分析
苜蓿叶绿体基因组各基因中性绘图分析见图１，
可以看出ＧＣ１２的取值范围在０．１７８～０．３０９之间，ＧＣ３
取值范围在０．３２１～０．５５２之间。图中各基因未落在
对角线上或沿对角线分布，都在对角线上方分布。
ＧＣ１２与ＧＣ３的相关系数为０．３４１，相关性不显著，回
表２ 各基因相关性分析
犜犪犫犾犲２ 犆狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳犲犪犮犺犵犲狀犲狊
狉犲犾犪狋犲犱狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊
项目Ｉｔｅｍ ＧＣ１ ＧＣ２ ＧＣ３ ＧＣａｌ ＥＮＣ
ＧＣ２ ０．５９９
ＧＣ３ ０．２００ ０．２４１
ＧＣａｌ ０．８６６ ０．８３８ ０．４５１
ＥＮＣ ０．０７５ ０．０７０ ０．４１９ ０．１８１
犖 －０．１３０ －０．３０２ ０．１８６ －０．１５６ ０．１６４
在０．０１水平上显著相关； 在０．０５水平上显著相关。
Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｔ犘＜０．０１；Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｔ
犘＜０．０５．
归系数（即图中斜率）为０．４８４３，说明第一、二位和第三位碱基组成无差异，蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子的使用
更多地受突变的影响。
４７１ 草 业 学 报 第２４卷
表３ 蒺藜苜蓿各氨基酸相对同义密码子使用度
犜犪犫犾犲３ 犚犛犆犝犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳狆狉狅狋犲犻狀犮狅犱犻狀犵狉犲犵犻狅狀犻狀犕．狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪
氨基酸
Ａｍｉｎｏａｃｉｄ
密码子
Ｃｏｄｏｎ
数目
Ｎｕｍｂｅｒ
ＲＳＣＵ 氨基酸
Ａｍｉｎｏａｃｉｄ
密码子
Ｃｏｄｏｎ
数目
Ｎｕｍｂｅｒ
ＲＳＣＵ 氨基酸
Ａｍｉｎｏａｃｉｄ
密码子
Ｃｏｄｏｎ
数目
Ｎｕｍｂｅｒ
ＲＳＣＵ
Ｐｈｅ ＵＵＵ １４８３ １．１４ Ｓｅｒ ＵＣＵ １０９４ １．４７ Ｔｙｒ ＵＡＵ １０００ １．１２
ＵＵＣ １１１７ ０．８６ ＵＣＣ ７７３ １．０４ ＵＡＣ ７８９ ０．８８
ＣＵＣ ３６４ ０．４２ ＵＣＡ ８８２ １．１９ Ｈｉｓ ＣＡＵ ６７７ １．１５
ＣＵＡ ６７１ ０．７７ ＵＣＧ ４８７ ０．６６ ＣＡＣ ４９９ ０．８５
ＣＵＧ ６０４ ０．６９ Ｐｒｏ ＣＣＵ ７４７ １．２７ Ｇｌｎ ＣＡＡ １３８８ １．３５
Ｉｌｅ ＡＵＵ １６１２ １．３５ ＣＣＣ ４１５ ０．７１ ＣＡＧ ６６８ ０．６５
ＡＵＣ １０１８ ０．８５ ＣＣＡ ９１１ １．５５ Ａｓｎ ＡＡＵ １７７８ １．１７
ＡＵＡ ９４３ ０．７９ ＣＣＧ ２８１ ０．４８ ＡＡＣ １２６２ ０．８３
Ｖａｌ ＧＵＵ １１８４ １．４９ Ｔｈｒ ＡＣＵ １０５２ １．３８ ＡＡＧ １６４５ ０．８７
ＧＵＣ ６７４ ０．８５ ＡＣＣ ６６０ ０．８７ Ａｓｐ ＧＡＵ １９０５ １．２５
ＧＵＡ ６２２ ０．７８ ＡＣＡ ８８３ １．１６ ＧＡＣ １１４５ ０．７５
ＧＵＧ ６９０ ０．８７ ＡＣＧ ４４４ ０．５８ Ｇｌｕ ＧＡＡ ２３７１ １．４１
Ａｒｇ ＣＧＵ ３２８ ０．８６ Ａｌａ ＧＣＵ １０５５ １．４０ ＧＡＧ ９９５ ０．５９
ＣＧＣ １７１ ０．４５ ＧＣＣ ７６５ １．０１ Ｃｙｓ ＵＧＵ ４３４ １．１８
ＣＧＡ １５１ ０．３９ ＧＣＡ ８３６ １．１１ ＵＧＣ ３０３ ０．８２
ＣＧＧ １０３ ０．２７ ＧＣＧ ３６８ ０．４９ Ｇｌｙ ＧＧＵ １２８４ １．８７
ＡＧＡ １０３８ ２．７１ Ｓｅｒ ＡＧＵ ７１７ ０．９７ ＧＧＣ ５５２ ０．８０
ＡＧＧ ５０４ １．３２ ＡＧＣ ５００ ０．６７ ＧＧＡ ５５７ ０．８１
ＧＧＧ ３５５ ０．５２
２．３ ＥＮＣｐｌｏｔ绘图分析
ＥＮＣ与ＧＣ３ 的关联分析见图２，由图可以看出部分基因位点沿着标准曲线分布或者落在标准曲线附近，这
些基因的实际ＥＮＣ值与预期ＥＮＣ值接近，部分基因位点落在期望值的下方。为了更直接地显示实际ＥＮＣ值
和预期ＥＮＣ值之间的差异，计算了ＥＮＣ比值即（预期ＥＮＣ值－实际ＥＮＣ值）／预期ＥＮＣ值，统计ＥＮＣ比值频
数，从而显示出有多少基因距离期望值更近。从表４中可以看出大多数的ＥＮＣ比值分布在－０．０５～０．０５之间，
这一范围内实际ＥＮＣ值与预期ＥＮＣ值相差较小，因此蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子偏好性与ＧＣ３ 的差异相
关。所以蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子偏好性更多地受突变的影响，受选择地影响相对较弱一些。
图１ 中性绘图分析
犉犻犵．１ 犖犲狌狋狉犪犾犻狋狔狆犾狅狋犪狀犪犾狔狊犻狊
图２ 犈犖犆狆犾狅狋绘图分析
犉犻犵．２ 犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犈犖犆犪狀犱犌犆３狉犲犾犪狋犻狅狀狊犺犻狆
５７１第１２期 杨国锋 等：蒺藜苜蓿叶绿体密码子偏好性分析
２．４ ＰＲ２ｐｌｏｔ绘图分析
通过ＰＲ２ｐｌｏｔ绘图分析了各基因部分氨基酸的
嘌呤（Ａ和Ｇ）嘧啶（Ｔ和Ｃ）的关系。由图３可以看出
大部分基因分布在平面图的右下方，说明Ｔ的使用频
率高于Ａ，Ｇ的使用频率高于Ｃ。若完全受到突变的
影响，Ａ和Ｔ以及Ｇ和Ｃ的使用频率应当相等，因此
蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子使用模式不仅是受到突
变的影响，还受其他因素的影响。
２．５ 对应性分析
基于ＲＳＣＵ的对应性分析中第１向量轴显示了
表４ 犈犖犆比值频数分布
犜犪犫犾犲４ 犇犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀狅犳犈犖犆狉犪狋犻狅狀
组限
Ｃｌａｓｓｌｉｍｉｔｓ
组中值
Ｃｌａｓｓｍｉｄｖａｌｕｅ
组数
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｎｕｍｂｅｒ
组频
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
－０．１５～－０．０５ －０．１ ７ ０．１４
－０．０５～０．０５ ０ ２７ ０．５４
０．０５～０．１５ ０．１ １３ ０．２６
０．１５～０．２５ ０．２ ３ ０．０６
合计Ｔｏｔａｌ ５０ １
１２．５０％的差异，另外３个轴分别显示了９．０１％，８．８９％，８．２３％ 的差异，前４轴的累积差异３８．６３％，说明第１轴
是影响密码子叶绿体基因组密码子偏好性的主要因素。第１轴与ＥＮＣ和 ＧＣ３ 的相关系数分别为０．０９１和
－０．０９２，均相关不显著，说明ＧＣ３ 并不是造成蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子偏好性的主要因素，暗示影响密码
子使用模式的因素并不单一。以第１轴为横坐标，第２轴为纵坐标，按照基因功能将基因分布于平面上（图４）。
编码核糖体蛋白基因和遗传系统基因分布相对比较集中，说明这些基因的密码子使用模式相近；而其他基因则分
布比较分散，说明这些密码子的使用模式存在差异。
图３ 犘犚２狆犾狅狋绘图分析
犉犻犵．３ 犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犘犚２犫犻犪狊狆犾狅狋
图４ 基于犚犛犆犝的对应性分析
犉犻犵．４ 犆狅狉狉犲狊狆狅狀犱犻狀犵犪狀犪犾狔狊犻狊犫犪狊犲犱狅狀犚犛犆犝
２．６ 最优密码子分析
按ＥＮＣ值的大小对各基因进行排序，两极各选取５个基因构建高表达基因库和低表达基因库，并对两个库
中密码子分别计算ＲＳＣＵ值，计算ΔＲＳＣＵ值（表５），表中带星号的为最优密码子，其中可以看出ΔＲＳＣＵ＞０．５
的均为以Ａ和Ｕ为结尾的密码子。
３ 讨论
密码子偏好性是由多个因素共同作用的结果，其中中性选择影响和方向突变影响是两个主要因素，哪一个因
素为主导因素是目前的关注热点。密码子的碱基组成是由核苷酸突变和回复突变的结果，是对密码子使用最普
遍的影响［１９２１］，尤其是密码子第３位的改变通常不会引起编码氨基酸的改变，第３位上的碱基突变受到的选择压
力比较小，因此研究第３位碱基的碱基组成对研究密码子偏好性有重要意义。通过对第３位密码子的ＧＣ含量
计算发现，第３位密码子富含Ａ和Ｔ。本研究通过对蒺藜苜蓿叶绿体基因组中的基因部分氨基酸的密码子进行
ＰＲ２ｐｌｏｔ绘图分析发现，密码子第３位碱基 Ｔ的使用频率高于 Ａ，Ｇ的使用频率高于Ｃ。尚明照等［２２］以及
Ｚｈａｎｇ等［２３］分别对陆地棉（犌狅狊狊狔狆犻狌犿犺犻狉狊狌狋狌犿）和小麦（犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿）叶绿体基因组进行研究，发现密码
子第３位碱基Ｔ的使用频率高于Ａ，Ｃ的使用频率略高于Ｇ；张月荣［２４］对２３种禾本科植物叶绿体密码子进行分
６７１ 草 业 学 报 第２４卷
析发现密码子第３位碱基Ｃ和Ｇ使用频率相当，Ｔ的使用频率高于Ａ。这表明不同植物的叶绿体基因组的碱基
组成存在一定的差异，暗示影响密码子偏好性的因素也不相同。
表５ 蒺藜苜蓿叶绿体基因组最优密码子确定
犜犪犫犾犲５ 犘狉犲犳犲狉狉犲犱犮狅犱狅狀狊犻狀犮犺犾狅狉狅狆犾犪狊狋犵犲狀狅犿犲狅犳犕．狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪
氨基酸
ＡＡ
密码子
Ｃｏｄｏｎ
高表达基因
Ｈｉｇｈｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｇｅｎｅ
数目Ｎｕｍｂｅｒ ＲＳＣＵ
低表达基因
Ｌｏｗｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｇｅｎｅ
数目Ｎｕｍｂｅｒ ＲＳＣＵ
ΔＲＳＣＵ 氨基酸
ＡＡ
密码子
Ｃｏｄｏｎ
高表达基因
Ｈｉｇｈｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｇｅｎｅ
数目Ｎｕｍｂｅｒ ＲＳＣＵ
低表达基因
Ｌｏｗｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｇｅｎｅ
数目Ｎｕｍｂｅｒ ＲＳＣＵ
ΔＲＳＣＵ
Ｐｈｅ ＵＵＵ ４９ １．３６ ２３ １．７０ －０．３４ Ｔｙｒ ＵＡＵ ３７ １．３７ ２５ １．６７ －０．３０
ＵＵＣ ２３ ０．６４ ４ ０．３０ ０．３４ ＵＡＣ １７ ０．６３ ５ ０．３３ ０．３０
Ｌｅｕ ＵＵＡ ４８ ２．３４ ２７ １．８２ ０．５２ Ｈｉｓ ＣＡＵ １４ １．４７ １４ １．４０ ０．０７
ＵＵＧ ３０ １．４６ １６ １．０８ ０．３８ ＣＡＣ ５ ０．５３ ６ ０．６０ －０．０７
ＣＵＵ ２０ ０．９８ ２２ １．４８ －０．５０ Ｇｌｎ ＣＡＡ ３３ １．８９ ２５ １．７９ ０．１０
ＣＵＣ ４ ０．２０ ６ ０．４０ －０．２０ ＣＡＧ ２ ０．１１ ３ ０．２１ －０．１０
ＣＵＡ １８ ０．８８ １０ ０．６７ ０．２１ Ａｓｎ ＡＡＵ ６５ １．４６ ４１ １．５２ －０．０６
ＣＵＧ ３ ０．１５ ８ ０．５４ －０．３９ ＡＡＣ ２４ ０．５４ １３ ０．４８ ０．０６
Ｌｙｓ ＡＡＡ ４６ １．４６ ４６ １．６７ －０．２１ Ａｓｐ ＧＡＵ ７５ １．４３ ２４ １．４５ －０．０２
ＡＡＧ １７ ０．５４ ９ ０．３３ ０．２１ ＧＡＣ ３０ ０．５７ ９ ０．５５ ０．０２
Ｖａｌ ＧＵＵ ３０ １．６４ ２２ １．５４ ０．１０ Ｇｌｕ ＧＡＡ １００ １．５６ ３３ １．２９ ０．２７
ＧＵＣ ８ ０．４４ ５ ０．３５ ０．０９ ＧＡＧ ２８ ０．４４ １８ ０．７１ －０．２７
ＧＵＡ ２８ １．５３ ２６ １．８２ －０．２９ Ｃｙｓ ＵＧＵ １０ １．８２ １０ １．５４ ０．２８
ＧＵＧ ７ ０．３８ ４ ０．２８ ０．１０ ＵＧＣ １ ０．１８ ３ ０．４６ －０．２８
Ｓｅｒ ＵＣＵ ３５ １．６８ １６ １．６８ ０ Ａｒｇ ＣＧＵ １４ １．３１ １５ １．４１ －０．１０
ＵＣＣ １０ ０．４８ ４ ０．４２ ０．０６ ＣＧＣ ６ ０．５６ ５ ０．４７ ０．０９
ＵＣＡ ８ ０．３８ １５ １．５８ －１．２０ ＣＧＡ １１ １．０３ １５ １．４１ －０．３８
ＵＣＧ ９ ０．４３ ５ ０．５３ －０．１０ ＣＧＧ ３ ０．２８ ３ ０．２８ ０
Ｐｒｏ ＣＣＵ ４１ ２．５２ １７ １．７４ ０．７８ ＡＧＡ ２２ ２．０６ ２１ １．９７ ０．０９
ＣＣＣ ３ ０．１８ ７ ０．７２ －０．５４ ＡＧＧ ８ ０．７５ ５ ０．４７ ０．２８
ＣＣＡ １１ ０．６８ １０ １．０３ －０．３５ Ｓｅｒ ＡＧＵ ５２ ２．５０ １５ １．５８ ０．９２
ＣＣＧ １０ ０．６２ ５ ０．５１ ０．１１ ＡＧＣ １１ ０．５３ ２ ０．２１ ０．３２
Ｔｈｒ ＡＣＵ ３４ ２．２７ １８ １．３６ ０．９１ Ｇｌｙ ＧＧＵ ５２ ２．３４ ２０ １．１０ １．２４
ＡＣＣ １１ ０．７３ １２ ０．９１ －０．１８ ＧＧＣ ８ ０．３６ １０ ０．５５ －０．１９
ＡＣＡ １０ ０．６７ １８ １．３６ －０．６９ ＧＧＡ ２２ ０．９９ ３２ １．７５ －０．７６
ＡＣＧ ５ ０．３３ ５ ０．３８ －０．０５ ＧＧＧ ７ ０．３１ １１ ０．６０ －０．２９
Ａｌａ ＧＣＵ ４４ ２．５９ ２９ １．６８ ０．９１ Ｉｌｅ ＡＵＵ ５９ １．４５ ３９ １．４６ －０．０１
ＧＣＣ ３ ０．１８ １３ ０．７５ －０．５７ ＡＵＣ ３３ ０．８１ １４ ０．５２ ０．２９
ＧＣＡ １５ ０．８８ ２０ １．１６ －０．２８ ＡＵＡ ３０ ０．７４ ２７ １．０１ －０．２７
ＧＣＧ ６ ０．３５ ７ ０．４１ －０．０６
表示ΔＲＳＣＵ＞０．０８，表示ΔＲＳＣＵ＞０．３，表示ΔＲＳＣＵ＞０．５。
ｍｅａｎΔＲＳＣＵ＞０．０８， ｍｅａｎΔＲＳＣＵ＞０．３， ｍｅａｎΔＲＳＣＵ＞０．５．
结合中性绘图分析、ＥＮＣｐｌｏｔ绘图分析以及对应性分析，发现蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子偏好性主要受
到突变的影响，但是并不是唯一的影响因素，其他因素也对密码子偏好性造成影响。Ｚｈｏｕ等［２５］在对拟南芥（犃狉
犪犫犻犱狅狆狊犻狊狋犺犪犾犻犪狀犪）、杨树等植物的研究中指出，叶绿体基因组密码子偏好性主要受到突变影响，其他因素也对其
７７１第１２期 杨国锋 等：蒺藜苜蓿叶绿体密码子偏好性分析
产生影响，本研究结果与之相同。但是续晨等［２６］对蝴蝶兰（犘犺犪犾犪犲狀狅狆狊犻狊犪狆犺狉狅犱犻狋犲）叶绿体密码子偏好性进行研
究，发现其密码子偏好性主要受到碱基差异和自然选择的影响。因此可以看出不同植物密码子偏好性的影响因
素不同，但是影响植物密码子偏好性的因素都不是单一的，是多因素综合的结果。
本研究采用高表达优越密码子方法确定最优密码子，选出了２３个最优密码子，确定的最优密码子中第３位
碱基为Ａ、Ｕ、Ｃ、Ｇ的分别５，７，６，５个，但是ΔＲＳＣＵ＞０．５的均以 Ａ和 Ｕ为结尾。这与前人对水稻［２７］、银白
杨［２８］等植物的研究结果中叶绿体基因组中密码子偏好ＮＮＡ、ＮＮＵ型相符合。
４ 结论
蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子偏好性受突变的影响比较大，但与此同时也受到其他因素的影响，密码子偏好
性是多因素影响的结果。确定了２３个最优密码子，为以后通过外源基因密码子改造后转入苜蓿叶绿体中提高其
表达量［２９］。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊：
［１］ ＷｕＸＭ，ＷｕＳＦ，ＲｅｎＤＭ，犲狋犪犾．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄａｎｄｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｃｏｄｏｎｂｉａｓ．Ｈｅｒｅｄｉｔａｓ，２００７，２９（４）：
４２０４２６．
［２］ ＧｒａｎｔｈａｍＲ，ＧａｕｔｉｅｒＣ，ＧｏｕｙＭ．Ｃｏｄｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓｉｎ１１９ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｇｅｎｅｓｃｏｎｆｉｒｍｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｃｈｏｉｃｅｓｏｆｄｅｇｅｎｅｒａｔｅｂａｓｅｓａｃ
ｃｏｒｄｉｎｇｔｏｇｅｎｏｍｅｔｙｐｅ．ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄｓＲｅｓｅａｒｃｈ，１９８０，８（９）：１８９３１９１２．
［３］ ＩｋｅｍｕｒａＴ．ＣｏｄｏｎｕｓａｇｅａｎｄｔＲＮＡｃｏｎｔｅｎｔｉｎｕｎｉｃｅｌｕｌａｒａｎｄｍｕｌｔｉｃｅｌｕｌａｒｏｒｇａｎｉｓｍｓ．ＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＥｖｏｌｕｔｉｏｎ，
１９８５，２（１）：１３３４．
［４］ ＳｈａｒｐＰＭ，ＬｉＷ Ｈ．Ｔｈｅｒａｔｅｏｆｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎｉｎｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｌｇｅｎｅｓｉｓｉｎｖｅｒｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｂｉａｓ．
ＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＥｖｏｌｕｔｉｏｎ，１９８７，４（３）：２２２２３０．
［５］ ＯｌｅｊｎｉｃｚａｋＭ，ＵｈｌｅｎｂｅｃｋＯＣ．ｔＲＮＡｒｅｓｉｄｕｅｓｔｈａｔｈａｖｅｃｏｅｖｏｌｖｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｒａｎｔｉｃｏｄｏｎｔｏｅｎｓｕｒｅｕｎｉｆｏｒｍａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｃｏｄｏｎ
ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ．Ｂｉｏｃｈｉｍｉｅ，２００６，８８（８）：９４３９５０．
［６］ ＤｅｓｃｈａｖａｎｎｅＰ，ＦｉｌｉｐｓｋｉＪ．ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆＧＣｃｏｎｔｅｎｔｗｉｔｈｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｉｍｉｎｇａｎｄｒｅｐａｉｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｉｎｗｅａｋｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄ犈．
犮狅犾犻ｇｅｎｅｓ．ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄｓＲｅｓｅａｒｃｈ，１９９５，２３（８）：１３５０１３５３．
［７］ ＳｕｎＺ，ＭａＬ，ＭｕｒｐｈｙＲ，犲狋犪犾．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｏｎ犠狅犾犫犪犮犺犻犪狆犻狆犻犲狀狋犻狊ｗＭｅｌｇｅｎｏｍｅ．ＳｃｉｅｎｃｅｉｎＣｈｉｎａＳｅｒｉｅｓＣ：
ＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，２００９，３９（１０）：９４８９５３．
［８］ ＸｉａＸＨ．ＭｕｔａｔｉｏｎａｎｄｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｎｔｈｅａｎｔｉｃｏｄｏｎｏｆｔＲＮＡｇｅｎｅｓｉｎｖｅｒｔｅｂｒａｔｅｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌｇｅｎｏｍｅｓ．Ｇｅｎｅ，２００５，３４５（１）：
１３２０．
［９］ ＺａｌｕｃｋｉＹＭ，ＰｏｗｅｒＰＭ，ＪｅｎｎｉｎｇｓＭＰ．Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｆｏｒｅｆｆｉｃｉｅｎｔｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｂｉａｓｅｓｃｏｄｏｎｕｓａｇｅａｔｓｅｃｏｎｄａｍｉｎｏａｃｉｄ
ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｓｅｃｒｅｔｏｒｙｐｒｏｔｅｉｎｓ．ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２００７，３５（１７）：５７４８５７５４．
［１０］ ＨｕａｎｇＹ，ＫｏｏｎｉｎＥＶ，ＬｉｐｍａｎＤＪ，犲狋犪犾．Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｆｏｒｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌｆｒａｍｅｓｈｉｆｔｉｎｇｅｒｒｏｒｓａｓａｆａｃｔｏｒｉｎｔｈｅ
ｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｃｏｄｏｎｕｓａｇｅ．ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２００９，３７（２０）：６７９９６８１０．
［１１］ ＨｉｒａｏｋａＹ，ＫａｗａｍａｔａＫ，ＨａｒａｇｕｃｈｉＴ，犲狋犪犾．Ｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｂｉａｓｉｓｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｓｉｎｔｈｅｆｉｓｓｉｏｎｙｅａｓｔ
犛犮犺犻狕狅狊犪犮犮犺犪狉狅犿狔犮犲狊狆狅犿犫犲．ＧｅｎｅｓｔｏＣｅｌｓ，２００９，１４（４）：４９９５０９．
［１２］ ＺｈａｎｇＪ，ＳｏｎｇＬＬ，ＧｕｏＤＬ，犲狋犪犾．ＧｅｎｏｍｅｗｉｄｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＭＡＤＳｂｏｘｇｅｎｅｆａｍｉｌｙｉｎ犕犲犱犻犮犪犵狅
狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪．ＡｃｔａＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅＳｉｎｉｃａ，２０１４，２３（６）：２３３２４１．
［１３］ ＲｏｓｅｎｂｅｒｇＭＳ，ＳｕｂｒａｍａｎｉａｎＳ，ＫｕｍａｒＳ．Ｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌｍｕｔａｔｉｏｎｂｉａｓｅｓｗｉｔｈｉｎａｎｄａｍｏｎｇｍａｍｍａｌｉａｎｇｅｎｏｍｅｓ．
ＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＥｖｏｌｕｔｉｏｎ，２００３，２０（６）：９８８９９３．
［１４］ ＳｈａｒｐＰＭ，ＬｉＷＨ．Ｔｈｅｃｏｄｏｎａｄａｐｔａｔｉｏｎｉｎｄｅｘａｍｅａｓｕｒｅｏｆｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｂｉａｓ，ａｎｄｉｔｓｐｏｔｅｎｔｉａｌａｐ
ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄｓＲｅｓｅａｒｃｈ，１９８７，１５（３）：１２８１１２９５．
［１５］ ＳｕｅｏｋａＮ．Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｍｕｔａｔｉｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｎｅｕｔｒａｌｍｏｌｅｃｕｌａｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓｏｆ
ｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ，１９８８，８５（８）：２６５３２６５７．
［１６］ ＷｒｉｇｈｔＦ．Ｔｈｅ“ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｕｍｂｅｒｏｆｃｏｄｏｎｓ”ｕｓｅｄｉｎａｇｅｎｅ．Ｇｅｎｅ，１９９０，８７（１）：２３２９．
［１７］ ＳｕｅｏｋａＮ．ＮｅａｒｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｙｏｆＰＲ２Ｂｉａｓｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｓｉｎｔｈｅｈｕｍａｎｇｅｎｏｍｅａｎｄｔｈｅｉｒｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃａｎａｌｙｓｅｓ．
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｏｌｅｃｕｌａｒＥｖｏｌｕｔｉｏｎ，２００１，５３（４５）：４６９４７６．
［１８］ ＭｃＩｎｅｒｎｅｙＪＯ．Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎａｌａｎｄｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｎｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｉｎ犅狅狉狉犲犾犻犪犫狌狉犵犱狅狉犳犲狉犻．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎ
ａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ，１９９８，９５（１８）：１０６９８１０７０３．
［１９］ ＹａｎｇＨＪ，ＬｉｕＧＳ，ＺｈａｎｇＳＴ，犲狋犪犾．Ｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｂｉａｓｓｔｕｄｉｅｓａｎｄｃｌｕｓｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓｏｎｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｉｃｇｅｎｅｉｎｔｏｂａｃｃｏ．Ａｃｔａ
８７１ 草 业 学 报 第２４卷
ＴａｂａｃａｒｉａＳｉｎｉｃａ，２０１２，１８（２）：３７４３．
［２０］ ＪｉａｎｇＹ，ＤｅｎｇＦ，ＷａｎｇＨＬ．Ａｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅｇｌｏｂａｌｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｐａｔｔｅｒｎｏｆｂａｃｕｌｏｖｉｒｕｓｅｓ．ＡｒｃｈｉｖｅｓｏｆＶｉｒｏｌｏ
ｇｙ，２００８，１５３（１２）：２２７３２２８２．
［２１］ ＳｕｅｏｋａＮ，ＫａｗａｎｉｓｈｉＹ．ＤＮＡＧ＋Ｃｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅｔｈｉｒｄｃｏｄｏｎｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｂｉａｓｅｓｏｆｈｕｍａｎｇｅｎｅｓ．Ｇｅｎｅ，
２０００，２６１（１）：５３６２．
［２２］ ＳｈａｎｇＭＺ，ＬｉｕＦ，ＨｕａＪＰ，犲狋犪犾．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｏｆｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｇｅｎｏｍｅｏｆ犌狅狊狊狔狆犻狌犿犺犻狉狊狌狋狌犿．ＳｃｉｅｎｔｉａＡｇｒｉｃｕｌ
ｔｕｒａＳｉｎｉｃａ，２０１１，（２）：２４５２５３．
［２３］ ＺｈａｎｇＷＪ，ＺｈｏｕＪ，ＬｉＺＦ，犲狋犪犾．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｐａｔｔｅｒｎｓａｍｏｎｇｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉｏｎ，ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔａｎｄｎｕ
ｃｌｅａｒｇｅｎｅｓｉｎ犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿Ｌ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｔｅｇｒａｔｉｖｅＰｌａｎｔＢｉｏｌｏｇｙ，２００７，４９（２）：２４６２５４．
［２４］ ＺｈａｎｇＹＲ．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｏｄｏｎＵｓａｇｅＰａｔｔｅｒｎｓｏｆｔｈｅＣｈｌｏｒｏｐｌａｓｔＧｅｎｏｍｅｓｉｎｔｈｅＰｏａｃｅａｅＦａｍｉｌｙａｎｄＲＮＡＥｄｉｔｉｎｇＳｉｔｅｓｉｎ
ｔｈｅＣｈｌｏｒｏｐｌａｓｔＴｒａｎｓｃｒｉｐｔｓｏｆ犃犵狉犲犪狉狋犻狀犪犪犱犲狀狅狆犺狅狉狌犿［Ｄ］．Ｙａｎｇｌｉｎｇ：ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＡ＆ＦＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１３．
［２５］ ＺｈｏｕＭ，ＬｏｎｇＷ，ＬｉＸ．Ｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｂｉａｓｉｎｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｇｅｎｏｍｅｓｏｆｓｅｅｄｐｌａｎｔｓ．ＦｏｒｅｓｔＳｔｕｄｙｏｆ
Ｃｈｉｎａ，２００８，１１（４）：２３５２４２．
［２６］ ＸｕＣ，ＢｅｎＡＬ，ＣａｉＸＮ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｉｎｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｇｅｎｏｍｅｏｆ犘犺犪犾犪犲狀狅狆狊犻狊犪狆犺狉狅犱犻狋犲ｓｕｂｓｐ．Ｆｏｒ
ｍｏｓａｎａ．ＭｏｌｅｃｕｌａｒＰｌａｎｔＢｒｅｅｄｉｎｇ，２０１１，８（５）：９４５９５０．
［２７］ ＬｉｕＱＰ，ＸｕｅＱＺ．Ｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｉｎｔｈｅｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｇｅｎｏｍｅｏｆｒｉｃｅ（犗狉狔狕犪狊犪狋犻狏犪Ｌ．ｓｓｐ．犼犪狆狅狀犻犮犪）．ＡｃｔａＡｇｒｏｎｏｍｉｃａＳｉｎｉ
ｃａ，２００４，３０（１２）：１２２０１２２４．
［２８］ ＺｈｏｕＭ，ＬｏｎｇＷ，ＬｉＸ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｙｎｏｎｙｍｏｕｓｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｉｎｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｇｅｎｏｍｅｏｆ犘狅狆狌犾狌狊犪犾犫犪．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００８，１９（４）：２９３２９７．
［２９］ ＺｈａｎｇＸＭ，ＸｉｎＷ，ＷａｎｇＳＦ，犲狋犪犾．ＯｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｃｏｄｏｎｕｓａｇｅｏｆＨＩＶ１ｇａｇｇｅｎｅａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｏｄｏｎｂｉａｓｏｆｖａｃｃｉｎｉａ
ｖｉｒｕｓｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｇａｇｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＶｉｒｏｌｏｇｙ，２００５，２１（３）：２１０２１６．
参考文献：
［１］ 吴宪明，吴松锋，任大明．等．密码子偏性的分析方法及相关研究进展．遗传，２００７，２９（４）：４２０４２６．
［７］ 孙铮，马亮，ＭｕｒｐｈｙＲ，等．ＷｏｌｂａｃｈｉａｐｉｐｉｅｎｔｉｓｗＭｅｌ基因组水平上的密码子使用分析．中国科学Ｃ辑：生命科学，２００９，
３９（１０）：９４８９５３．
［１２］ 张军，宋丽莉，郭东林，等．ＭＡＤＳｂｏｘ基因家族在蒺藜苜蓿的全基因组分析．草业学报，２０１４，２３（６）：２３３２４１．
［１９］ 杨惠娟，刘国顺，张松涛，等．烟草叶绿体密码子的偏好性及聚类分析．中国烟草学报，２０１２，１８（２）：３７４３．
［２２］ 尚明照，刘方，华金平，等．陆地棉叶绿体基因组密码子使用偏性的分析．中国农业科学，２０１１，（２）：２４５２５３．
［２４］ 张月荣．禾本科叶绿体基因组密码子使用模式及紫茎泽兰叶绿体ＲＮＡ编辑分析［Ｄ］．杨凌：西北农林科技大学，２０１３．
［２６］ 续晨，贲爱玲，蔡晓宁．蝴蝶兰叶绿体基因组密码子使用的相关分析．分子植物育种，２０１０，８（５）：９４５９５０．
［２７］ 刘庆坡，薛庆中．粳稻叶绿体基因组的密码子用法．作物学报，２００４，３０（１２）：１２２０１２２４．
［２９］ 张相民，辛伟，王世峰，等．按痘苗病毒优势密码子改造 ＨＩＶ１ｇａｇ基因提高表达水平的研究．病毒学报，２００５，２１（３）：
２１０２１６．
９７１第１２期 杨国锋 等：蒺藜苜蓿叶绿体密码子偏好性分析