科研产出
'白毫早'叶绿体与线粒体基因组密码子偏好性分析
《茶叶科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：密码子使用偏好性作为基因表达调控与分子进化的关键驱动机制，在植物细胞器基因组演化中具有重要生物学意义。以茶树品种‘白毫早’（Camellia sinensis cv.‘Baihaozao’）为对象，系统解析其叶绿体（52个基因）与线粒体（29个基因）基因组的密码子使用模式及进化驱动力。结果表明：（1）叶绿体基因组平均有效密码子数（ENC=44.57±4.59）显著低于线粒体基因组（ENC=51.87±5.31），两者均呈现弱偏好性特征。中性分析揭示，叶绿体偏好性主要由自然选择主导(GC3s与ENC相关性R2=0.016)，而线粒体则受自然选择与突变压力协同调控（R2=0.11），与双子叶植物细胞器基因组的进化约束差异规律一致。（2）相对同义密码子使用度（Relative synonymous codon usage,RSCU）分析表明，两类细胞器基因组均显著偏好以A/U结尾的同义密码子，其中叶绿体高表达基因（如ndhA、rps14）表现出更强的A/U末端偏好性，暗示翻译选择对高表达基因的优化作用。（3）通过多变量统计筛选，确定18个叶绿体最优密码子（GCA、GCU等）及18个线粒体最优密码子（GCA、AGA等），其中GCA在两类细胞器中均被优选，显示跨细胞器功能基因的适应性趋同。本研究阐明了‘白毫早’细胞器基因组密码子使用特征的异质性及其进化驱动力，为茶树分子育种中外源基因的适配性优化及跨细胞器表达调控网络的构建提供了理论依据。
关键词： 白毫早 叶绿体基因组 线粒体基因组 密码子使用偏好性 最优密码子
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茶组植物种间关系的cpDNA、rDNA ITS和mtDNA序列分析
《西南农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】DNA序列分析在物种系统进化、分类和鉴定等方面展示出了强大的生命力。【方法】本研究对来源于cpDNA、rDNA ITS和mtDNA序列的15对引物在茶组植物的5种2变种共16份资源中进行了种间关系研究。【结果】在15对引物中,来自cpDNA的6对引物有5对完成了扩增与测序,来自rDNA ITS的3对引物均未得到单一目的片度,来自mtDNA序列的6对引物中,共有4对完成了扩增与测序。对在种间存在位点差异的8对引物序列比对:序列长度最长的为390F-1326R(859 bp),最短的为orf25(446 bp);品种间变异位点最多的为rbcla-rev(24个),最少的为nad4L/orf25(2个)。位点变异率最高的为rbcla-rev(4.76%),最低为nad4L/orf25(0.37%),cpDNA的碱基变异率平均值(2.91%)要远高于mtDNA(0.55%);8对引物在茶变种内发生变异的位点共有9个,占总位点数的0.19%;不同变种间发生变异的位点有90个,占总位点数的1.85%;将8对引物测序得到的序列拼接,按照MP法构建了分子系统树,可以将参试的16份茶树资源分为3大类。【结论】本研究为DNA序列分析在茶组植物中的应用提供了参考。
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三系杂交水稻真伪及纯度实时PCR技术的鉴定
《农业生物技术学报 》 2007 CSCD
摘要：如何建立一套快速、准确的杂交水稻真伪及纯度检测体系一直是困扰着口岸检疫人员的难题。实时荧光PCR技术是近年来新兴的检验技术。通过对已报道的雄性不育特异片段R2-630WA进行PCR验证,发现其可作为鉴定杂交稻不育胞质的分子标记。依据此片段设计并合成1对引物和1条TaqMan荧光探针,对17个水稻(Oryza sativa)品种进行实时荧光PCR检测并对反应体系进行优化。结果表明:此探针能特异扩增三系杂交稻F1及不育系,并可准确地鉴定单粒稻种,准确率为100%。探针在测定低浓度(10%~40%)样品时偏差在2%左右,在测定高浓度(50%~100%)样品时,偏差在5%左右,能初步用于三系杂交稻的纯度检测。反应体系的最佳复性-延伸温度为60℃;最佳Mg2+浓度为3.5mmol/L,由此建立了一套准确、快速的三系杂交稻鉴定体系。
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