四種禾本科作物葉綠體基因組堿基替換的側翼序列特征

摘要：對于核苷酸替換對相鄰位點依賴性及側翼序列特征的研究有助于厘清不同物種之間的進化關系,可以作為基因編輯和基因修飾技術的基礎。早期研究表明, CpG甲基化效應廣泛存在于哺乳動物和細菌基因組中,而葉綠體某些基因中的顛換相鄰位點表現出一定的堿基組成偏好。本研究將4種禾本科作物小麥(Triticum aestivum)、水稻(Oryza sativa)、玉米(Zea mays)和高粱(Sorghum bicolor)的葉綠體基因組序列分為兩組比對,查找替換位點并統計側翼序列各位點堿基組成。通過相對熵(KL散度)作圖,發現小麥和水稻的葉綠體基因組中相鄰序列的堿基組成受到替換的影響隨著距離的增大而減小,而玉米和高粱葉綠體基因組缺少相應規律。對于相對熵較高的替換相鄰位點,通過不同核苷酸相對熵貢獻的研究,發現4種禾本科作物的葉綠體基因組均表現出CpG甲基化效應以及顛換相鄰位點的特殊組成規律。本研究為相對熵在植物基因組分子進化領域的應用提供參考。