菘藍葉綠體基因組密碼子使用偏好性分析

摘要：為探究菘藍（Isatis indigotica Fort.）葉綠體基因組密碼子使用偏好性及其影響因素，本研究使用Codon W 1.4.2軟件和在線軟件CUSP對篩選到的52個蛋白質編碼序列進行密碼子使用模式分析。結果表明：菘藍葉綠體基因組密碼子總GC含量（Total GC content of codon，GCall）為37.59%，密碼子第1位堿基GC含量（GC content of the first base of codon，GC1）＞密碼子第2位堿基GC含量（GC content of the second base of codon，GC2）＞密碼子第3位堿基GC含量（GC content of the third base of codon，GC3），且均小于50%，說明密碼子第3位堿基擁有較低的GC含量且密碼子偏好使用A或U。有效密碼子數（Effective number of codon，ENC）值為35.92～55.32，密碼子適應指數（Codon adaptation index，CAI）值為0.10～0.31，密碼子偏好指數（Codon bias index，CBI）值為-0.24～0.20，最優密碼子使用頻率（Frequency of optimal codons，FOP）值為0.24～0.54，說明密碼子使用偏好性較弱；通過中性繪圖分析、PR2-plot分析、ENC-plot分析和對應性分析，發現菘藍葉綠體基因組密碼子使用偏好性受選擇壓力和突變等因素的共同影響，主要因素為自然選擇。最優密碼子分析共篩選出14個最優密碼子，且均以A或U結尾。以上研究可為菘藍的系統進化、環境適應性和種質改良提供理論基礎。

關鍵詞：菘藍；葉綠體基因組；選擇；密碼子使用偏好性；最優密碼子

中圖分類號：S567.23+9""" 文獻標識碼：A"""" 文章編號：1007-0435（2024）08-2374-12

Codon Usage Bias Analysis of the Chloroplast Genome of Isatis Indigotica

YU Zhi-wei1，2， CHEN Yuan1*， GUO Feng-xia1， DONG Peng-bin1， WANG Hong-yan1

（1. College of Agronomy， College of Life Science and Technology， Gansu Agricultural University， State Key Laboratory of Aridland

Crop Science， Lanzhou， Gansu Province 730070， China; 2. Lanzhou Agro-technical Research and Popularization Center，

Lanzhou， Gansu Province 730030， China）

Abstract：To investigate the codon usage bias and its influencing factors in the chloroplast genome of Isatis indigotica Fort.，this study analyzed the codon usage patterns of 52 protein-coding sequences using Codon W 1.4.2 software and CUSP online software. The results revealed that the total GC content of codons in the chloroplast genome of I. indigotica was 37.59%，with GC1 gt; GC2 gt; GC3，all being less than 50%. This indicated a low GC content for the third base of codons，suggesting a preference for A or U base. Furthermore，the analysis of codon usage indices such as ENC，CAI，CBI and FOP showed ranges of 35.92 to 55.32，0.10 to 0.31，-0.24 to 0.20 and 0.24 to 0.54 respectively，pointing towards a relatively weak codon usage bias. Through various techniques such as neutral plot analysis，PR2-plot analysis，ENC-plot analysis，and correspondence analysis，we identified that selection pressure and mutation influenced the codon usage bias in I. indigotica chloroplast genome. However，natural selection emerged as the main factor affecting it. Additionally，optimal codon analysis identified a total of fourteen optimal codons with a preference for ending with A or U base. In conclusion，our findings can provide a theoretical foundation for valuable insights into phylogenetic evolution，environmental adaptability，and germplasm enhancement of I. indigotica.

Key words：Isatis indigotica;Chloroplast genome;Selection;Codon usage bias;Optimal codon

葉綠體是光合生物的細胞器，主要進行光合作用和生物合成，為其生命活動提供有機物和能量［1］。葉綠體是半自主性的細胞器［2］，具有閉合雙鏈環狀結構以及獨立于核基因組的葉綠體基因組；同時其具有結構穩定、序列保守和間隔區變異位點豐富以及分子進化速率較慢等特點，這些特征使葉綠體基因組廣泛應用于親緣關系、系統進化關系及遺傳多樣性研究［3-5］。伴隨高通量測序技術的發展進步，葉綠體基因組數據庫也得到了極大的豐富。其在解析植物類群系統發育關系研究中得到廣泛應用，目前，已有超過一千多種植物完成了葉綠體基因組的測序，包括肉蓯蓉（Cistanche deserticola Y.C.Ma）［6］、桔梗（Platycodon grandiflorus （Jacq.）A.DC.）［7］、遠志（Polygala tenuifolia Willd.）［8］、單葉鐵線蓮（Clematis henryi Oliv）［9］等，這些測序結果在植物系統發育地位、物種鑒定和進化分析等方面發揮著重要作用［9］。密碼子是DNA和蛋白質連接的重要橋梁，是生命遺傳信息傳遞的基本單位，在蛋白質翻譯過程中承擔遺傳信息的傳遞作用［10］。編碼相同氨基酸的不同密碼子稱為同義密碼子［11］。在蛋白質翻譯過程中，基因傾向于使用特定的同義密碼子，這被稱為密碼子使用偏好性（Codon usage bias，CUB）［12］，密碼子的選擇具有物種和基因的特異性［13］，這種偏好性是生物為適應環境而表現出的進化行為［14］，突變和選擇壓力是這種偏好性存在的主要原因［15］。研究表明，密碼子使用偏好性存在于自然界各種生物中，且受到諸多因素的影響［16-17］。密碼子使用偏好性研究在基因結構和功能分析以及動植物、微生物和病毒的蛋白質表達等方面得到了廣泛應用［17］。深入研究植物葉綠體基因組密碼子的使用模式及其影響因素，能夠為基因工程的載體選擇和基因的表達提供理論依據，并且有助于判斷未知基因的表達情況或預測某些未知功能基因，對于物種進化和遺傳研究具有重要意義［18-19］。

菘藍（Isatis indigotica Fort.）屬十字花科菘藍屬，二年生草本植物，在我國廣泛分布且栽培歷史悠久［20］。菘藍地下部分為板藍根（Isatidis Radix），具有清熱解毒、利咽涼血等功效［21］，常用于治療感冒、流感等病毒性疾?。?2］?，F代醫學研究發現，板藍根還具有抗炎、解熱、提高免疫力以及預防和治療SARS-CoV-2等作用［23-25］。其葉為大青葉（Isatidis Folium），具有清熱解毒，涼血消斑的功效［21］。菘藍作為我國傳統中藥歷史悠久，栽培歷史距今約2000余年，早在《爾雅·釋草》中就有記載，《新修本草》中記載“本經所用乃是蓼藍實也”［26］。作為傳統的大宗藥材，菘藍在當前全球疫情形勢下使用極為普遍，對防治流行性傳染疾病有十分重要的意義。目前有關菘藍的研究主要集中在其藥用部位的有效成分、治病機理等方面。然而在菘藍優良種質培育方面的研究則相對較少，因此如何提高其產量并穩定其質量十分重要。研究植物葉綠體基因組的密碼子使用模式，可為提高基因表達載體構建效率、探討物種進化關系、理解生物與環境適應的分子機制以及作物種質改良等方面提供數據支持。藥用植物菘藍的葉綠體基因組雖已報道［27］，但關于菘藍葉綠體基因組密碼子使用偏好性的研究卻非常有限。本研究對菘藍葉綠體基因組的密碼子使用偏好性進行了分析，并探究其密碼子使用偏好性的影響因素，篩選出最優密碼子，以期為后續進行菘藍葉綠體基因組相關研究提供參考，為菘藍基因功能和蛋白表達的深入研究以及菘藍種質改良提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

菘藍新鮮葉片采自甘肅省張掖市民樂縣六壩鎮，由甘肅農業大學陳垣教授鑒定為十字花科菘藍屬植物菘藍，憑證標本存放于甘肅農業大學標本館，憑證標本號為GAUML-20210625。樣品經硅膠干燥處理后，取已干燥的葉片，采用CTAB法提取菘藍的葉綠體DNA，利用1%瓊脂糖凝膠電泳分析DNA的純度和完整性，Qubit DNA試劑盒測定DNA濃度。隨后使用Agilent 2100對文庫的插入片段進行檢測，待插入片段大小符合預期，使用Q-PCR方法對文庫的有效濃度進行準確定量。質檢后利用Illumina高通量測序平臺Nova Seq 6000對基因組進行測序，PE讀長為150 bp，最終得到2.29 Gbp的原始數據，上述過程由北京諾禾致源科技股份有限公司完成。測序得到的Clean data以菘藍（NC_028415.1）為參考序列，在Linux系統下運用Get Organelle v 1.7.5.2軟件對菘藍葉綠體基因組進行組裝，輸出序列以FASTA格式存儲。組裝結果利用CPGAVAS2在線軟件對序列進行注釋，注釋好的序列在Geneious軟件中對存在問題的密碼子位點進行手動校正。測序結果經組裝、注釋，上傳至NCBI數據庫，Genbank登錄號為：0R936036.1（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/0R936036.1）。從菘藍葉綠體基因組中共獲取到87條蛋白編碼區（Coding DNA sequence，CDS）序列，去除重復、長度小于300 bp、內部存在終止密碼子或終止密碼子異常的序列、保留ATG作為起始密碼子的序列，得到用于分析的52條CDS序列。

1.2 試驗方法

1.2.1 密碼子相關參數計算 使用在線軟件（CUSP（http：//emboss.toulouse.inra.fr/cgi-bin/emboss/cusp）計算GC1，GC2，GC3，GCall以及密碼子第3位堿基的A，T（U下同），C，G含量（A3，T3，C3，G3）。使用Codon W 1.4.2軟件對每個基因的有效密碼子數（ENC）、密碼子適應指數（CAI）、密碼子偏好指數（CBI）、最優密碼子使用頻率（FOP）以及相對同義密碼子使用度（Relative synonymous codon usage，RSCU）進行計算。SPSS 20.0和Excel軟件對結果進行統計分析。

有效密碼子數（ENC）是評價同義密碼子使用偏好性的指標［17］，其取值為20～61，偏好性強弱與ENC值大小成反比，一般以ENC值35為評價密碼子使用偏好性的強弱標準［17］。同義密碼子相對使用度（RSCU）是密碼子實際使用頻率與無偏好性理論頻率的比值［17］，密碼子使用偏好性強弱與RSCU值的大小成正比，RSCU值為1則代表無偏好性［28］。密碼子適應指數（CAI）是指對于某一個基因，編碼該蛋白的所有密碼子相對于這條基因都使用最優密碼子的情況下的適應系數，可預估未知基因密碼子使用偏好性程度，取值為0～1，數值越大則偏好性越強［29］；密碼子偏好指數（CBI）表示特定基因對最優密碼子子集的使用程度，取值為0～1，當最優密碼子使用頻次小于平均使用頻次，CBI為負值［12］。最優密碼子使用頻率（FOP）表示基因中最優密碼子占同義密碼子數量的比值，取值為0～1，1表示只有最優密碼子被使用，0則表示沒有最優密碼子被使用到［12］。

1.2.2 中性繪圖分析 中性繪圖常用于分析密碼子使用模式和偏好性的影響因素，以GC3值為橫坐標、密碼子第1，2位堿基GC含量的均值（Mean of GC content of the first and second bases of codon，GC12）為縱坐標繪圖，2者的相關程度表示密碼子3個位置堿基的變異程度，通過對2者相關性進行分析可判斷密碼子偏好性的影響因素；若GC12與GC3相關性不顯著，則密碼子3個位置的堿基構成有明顯的不同，即偏好性主要來自于選擇壓力［30］；反之，若GC12和GC3顯著相關，回歸系數（對角線斜率）較大且接近1，說明影響密碼子使用偏好性的主要因素為突變［17］。

1.2.3 PR2-plot分析 PR2-plot分析用于揭示核苷酸組成的影響因素，分別以G3/（G3+C3），A3/（A3+T3）為橫坐標和縱坐標進行繪圖，中心點表示A=T且C=G，即密碼子使用無偏好性，其他各點與中心點的矢量距離則代表其偏好性強弱和方向［31］。如果基因在兩條中心線上或接近的位置，這表示該基因四種堿基的使用頻率大致相同，表明密碼子使用偏好性只受到突變的影響；反之，四種堿基的使用頻率有顯著差異，密碼子使用偏好性則同時受到選擇壓力和突變的影響［32］。

1.2.4 ENC-plot分析 分別以ENC，GC3為縱坐標和橫坐標進行繪圖，以公式ENC=2+GC3+29/［GC32+（1-GC3）2］［33］為標準曲線，每點代表一個基因?；蚺c標準曲線的距離為評價指標，若基因位于標準曲線下方，且距離較遠，此時的ENC值較低，表明密碼子使用偏好性較強且受選擇壓力影響［34］。反之，若基因與標準曲線的距離越近，則密碼子偏好性主要由堿基組成決定，受突變的影響較大。當選擇出現在密碼子第 3位堿基上時，為了分析選擇壓力和中性突變對密碼子偏好性的影響，我們需結合ENC比值頻數分布，以-0.05～0.05的范圍為界對差異進行量化分析［34］。（ENC比值=（ENCact-ENCexp）/ENCact）。

1.2.5 對應性分析 基于RSCU值使用Codon W 1.4.2軟件進行對應性分析［35］，將各基因分布在多維向量空間中，根據基因在多維空間中的同義密碼子使用情況、基因間值的變異及向量的情況，分析其主要變異來源和密碼子使用偏好性的影響因素，同時將所有基因按照基因功能不同分為5類。以第1軸（Asix1）為橫坐標、第2軸（Asix2）為縱坐標作圖，散點代表基因，散點的分布可以用于分析密碼子的使用模式，密碼子使用變化的趨勢以圖中各基因的分散程度進行分析判斷［36］。第1軸（Asix1）表示對密碼子使用變化差異的最大影響，其余各軸的影響則依次降低［36］。

1.2.6 最優密碼子的確定 將篩選后得到基因的ENC值從高到低的排列，選取排列在前后各10%的基因構建高、低表達數據庫。綜合高頻密碼子與高表達密碼子的特點，若RSCU值＞1則為高頻密碼子，高低表達數據庫的差值（RSCU different between high and low expression groups，ΔRSCU）≥0.08則為高表達密碼子；利用Codon W 1.4.2 計算RSCU值和ΔRSCU，同時滿足高頻密碼子和高表達密碼子的則為最優密碼子［37］。

2 結果與分析

2.1 葉綠體基因組密碼子使用偏好性分析

2.1.1 堿基組成及表達特征分析 如表1所示，菘藍葉綠體基因組密碼子GC1，GC2，GC3，GCall的均值分別為46.36%，39.01%，27.41%和37.59%，各基因密碼子不同位置堿基的GC含量存在較大差異，GC1，GC2值普遍大于GC3值；密碼子各位置堿基的GC含量均小于50%，這說明菘藍葉綠體基因組密碼子使用偏好以A或U結尾，此特性在第3位堿基上更為明顯，A或U的占比更高。菘藍葉綠體基因組ENC取值為35.92～55.32，均值為45.53，52個基因的ENC值均大于35，這表明菘藍葉綠體基因組密碼子偏好性相較弱；CAI取值為0.10～0.31，均值為0.17，則未知基因密碼子使用偏好性較弱；CBI取值為-0.24～0.20，均值為-0.10，則最優密碼子使用次數小于密碼子平均使用次數；FOP取值為0.24～0.54，均值為0.35，則最優密碼子占同義密碼子數量的比值較小。以上結果均表明菘藍葉綠體基因組密碼子使用偏好性較弱。

如表2所示，菘藍葉綠體基因組密碼子GC1值與GC2值極顯著相關，GCall值與CC1，CG2，CG3值極顯著相關，而GC3值與GC2值無顯著相關，說明菘藍葉綠體基因組密碼子第1，2位堿基構成無顯著差異，而第3位堿基構成差異顯著。ENC值僅與GC3值極顯著相關，ENC值與GC1，GC2值無相關性，說明密碼子第3位堿基構成對密碼子使用偏好性有顯著影響；此外，GCall值與CBI和FOP值極顯著相關，GC1值與CAI，CBI和FOP值極顯著相關。說明密碼子堿基構成對使用偏好性影響較大，特別對第3位堿基的構成影響較大。

2.1.2 相對同義密碼子使用度（RSCU）分析 RSCU分析結果顯示（圖1）：RSCU值＞1的密碼子有30個，表明這30個密碼子的使用偏好性較強，為高頻密碼子，占密碼子總數的46.88%。除UUG外，其余密碼子均以A（13個）或U（16個）結尾，占比97%，具有明顯的A或U偏向性。

2.2 中性繪圖分析

如圖2所示，菘藍葉綠體基因組密碼子GC12取值為31.70%～55.40%，GC3取值為18.72%～36.12%，所有基因均分布于對角線上方。atpB基因離對角線最近，其GC12與GC3比值為1.02，表明該基因密碼子偏好性主要受突變影響。相關性分析結果顯示，GC12與GC3無顯著相關，回歸系數為0.326，表明密碼子前2位堿基構成與第3位堿基構成存在差異，基因組的GC含量較為保守，第3位堿基的GC含量較低。以上結果表明菘藍葉綠體基因組密碼子使用偏好性更多地受選擇壓力的影響，而非突變［31］。

2.3 PR2-plot分析

PR2-plot分析結果顯示（圖3），菘藍葉綠體基因在圖中4個區域呈分散分布，僅psbA和ndhB基因距中心點最近，說明這2個基因的密碼子偏好性較低，其使用偏好性主要受突變影響。菘藍葉綠體基因組有26個基因分布在右下角區域，涉及：乙酰輔酶A羧化酶、光合系統I亞基、細胞色素c基因、成熟酶、保守假設性葉綠體開放閱讀框、核糖體小亞基蛋白、ATP合成酶亞基、細胞色素b/f復合體亞基、NADH脫氫酶亞基、光合系統II亞基、RNA聚合酶亞基這些基因的部分或全部基因，說明密碼子第3位堿基的使用頻率T（U下同）＞A、G＞C，使用頻率上4種堿基差異顯著，因此，密碼子第3位堿基的使用存在偏好性，主要受自然選擇影響。反之，若基因均勻分布在兩條中心線附近，則4種堿基的使用頻率基本一致，密碼子使用僅受突變影響。因此，充分說明菘藍葉綠體基因組密碼子使用偏好性并非僅受選擇壓力或突變的單一影響，而受2種因素共同影響，且受選擇壓力影響更大。

2.4 ENC-plot分析

如圖4所示，菘藍葉綠體基因組中大多數基因集中分布在標準曲線下方，僅3個基因（rpl20，ndhE，ycf3）其位置在標準曲線上方，表明菘藍葉綠體基因組密碼子使用偏好性受選擇壓力的影響較大。分析ENC比值分布（表3）發現，有14個基因位于（-0.05，0.05）區間，靠近標準曲線，表明這些基因的密碼子使用偏好性受突變影響更大。有38個基因位于（0.05，0.35）區間，與標準曲線的距離較遠，說明這些基因的密碼子使用偏好性受選擇壓力影響更大。以上結果表明，相較于突變影響，菘藍密碼子使用偏好性受選擇壓力影響更大。

2.5 對應性分析

如圖5所示，第1和第2軸的解釋變化分別為11.05%和8.51%，其余各軸的解釋變化均低于第1，2軸。第1軸對密碼子使用偏好性的貢獻率最大，表明菘藍葉綠體基因組中密碼子使用偏性存在部分變異。按照基因功能將所有基因分為5類，分別為遺傳系統基因（4個）、核糖體蛋白基因（13個）、光合系統基因（26個）、其他蛋白基因（5個）和保守開放閱讀框（4個）。其中，遺傳系統基因集中分布在右下角，而其他各類功能基因的分布更為分散，說明這些基因密碼子的使用模式差異顯著，密碼子使用偏好性受多種因素的影響。由表4可知，第一軸與CAI，CBI呈顯著或極顯著正相關，而與GC3和ENC則呈顯著或極顯著負相關。說明CAI，CBI，ENC和GC3對菘藍葉綠體密碼子偏好性的影響較大。以上分析說明菘藍葉綠體的密碼子使用偏好性受多種因素影響。

2.6 最優密碼子

由表5可知，有19個密碼子的ΔRSCU≥0.08，即高表達密碼子。有30個密碼子的RSCU＞1，即高頻密碼子。滿足上述兩個標準的密碼子為最優密碼子，共14個，分別為：GCA，GCU，CGA，UGU，CAA，GGU，AUU，UUA，AAA，CCA，CCU，UCA，UAU，GUA，其中8個密碼子以A結尾，6個密碼子以U結尾。說明菘藍葉綠體基因組密碼子偏好以A或U結尾，這與密碼子堿基構成以及相對同義密碼子使用度分析的結果一致。

3 討論

3.1 菘藍葉綠體基因組密碼子的特征

密碼子使用偏好性是光合生物為應對基因組環境變化以及自然進化壓力而進行的適應性選擇［36］，受多種因素影響［16-17］。其中，堿基構成對密碼子的影響最為普遍［36］，尤其密碼子第3位堿基構成（GC3）。因此，GC3值被作為分析密碼子使用偏好性的重要依據［38］。本研究發現，菘藍葉綠體基因組密碼子GC含量GC1＞GC2＞GC3，且均小于50%，表明菘藍葉綠體基因組密碼子第3位堿基擁有較低的GC含量，且密碼子偏好使用A或U，這與葫蘆巴（Trigonella foenum-graecum L.）［39］、珊瑚菜（Glehnia littoralis F. Schmidt ex Miq.）［40］、甜高粱（Sorghum bicolor ‘Dochna’）［41］等植物葉綠體基因組的特征相符，也符合“高等植物密碼子偏好以A或T結尾”的這一假設［42］。參照Jiang等人［43］的研究，密碼子使用偏好性強弱區分以ENC值35為界，菘藍葉綠體基因組ENC的均值為45.53，有52個基因的ENC值大于35，這表明菘藍葉綠體基因組密碼子的偏好性較弱。密碼子使用偏好性能夠影響基因的表達水平［41］，一般來說，密碼子使用偏好性越強，基因表達水平越高，反之，密碼子使用偏好性越弱，則基因表達水平越低［44］。本研究中，CAI，CBI和FOP的均值分別為0.17，-0.10，0.35，均表明菘藍葉綠體基因組密碼子使用偏好性較弱，因此，菘藍葉綠體基因的表達水平相對較低。相關性分析表明，密碼子堿基構成對密碼子使用偏好性影響顯著，尤其是第3位堿基的構成，因此，菘藍葉綠體基因組密碼子堿基構成對菘藍葉綠體基因的表達也有很大影響。密碼子使用偏好性能夠調控基因的表達水平，同時最優密碼子的使用能夠提升翻譯的效率和精確度［45］。因此，本研究涉及的含有最優密碼子的基因可能呈現出較高的表達水平。

3.2 菘藍葉綠體基因密碼子偏好性的主要影響因素

根據中性繪圖分析，密碼子使用偏好性主要受選擇壓力的影響，同時也受突變影響。PR2-plot分析表明，菘藍葉綠體密碼子第3位堿基的使用頻率T和G分別高于A和C，這表明選擇壓力在更大程度上影響了菘藍葉綠體密碼子使用偏好性。這與高守輿等［46］對白羊草（Bothriochloa ischaemum L. Keng）葉綠體基因組的研究結果相吻合。而Zhang等［47］研究小麥發現，小麥密碼子第3位堿基使用頻率上G顯著高于C，而T和A的無顯著差異。這表明葉綠體基因組的堿基構成和密碼子偏好具有物種特異性。根據ENC-plot的分析結果，菘藍葉綠體基因組密碼子使用偏好性受突變的影響較小。對應性分析進一步說明，菘藍密碼子使用偏好性受到多種因素影響，其中CAI，CBI，ENC和GC3影響較大。綜上所述，影響菘藍密碼子使用偏好性的主要因素是選擇壓力。

3.3 菘藍葉綠體基因密碼子偏好性的模式

本研究綜合高頻密碼子和高表達密碼子共得到14個最優密碼子［36］，且均以A或U結尾。通過前人對人參（Panax ginseng C.A.Mey.）［48］、苦蕎（Fagopyrum tataricum L. Gaertn.）［37］、葫蘆巴（T. foenum-graecum）［39］等植物葉綠體基因的密碼子偏好性研究發現，這些植物同樣表現出偏好A或U結尾的特征，說明菘藍與其他雙子葉植物一樣偏好使用以A或U結尾的密碼子［35］，同時也說明密碼子偏好性存在物種的相似性［39］。

4 結論

本研究首次對甘肅板藍根道地產區的菘藍葉綠體基因組密碼子偏好性進行了分析，確定了14個最優密碼子，密碼子偏好使用A或U，且密碼子使用偏好性和基因表達水平較弱；密碼子堿基構成存在位置差異，密碼子堿基第3位GC含量最低；密碼子使用偏好性受突變和選擇壓力的共同作用，且主要的受選擇壓力的影響。以上研究可為菘藍物種進化、基因工程研究、遺傳研究、外源表達載體構建和種質改良等提供科學依據和理論支撐。

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（責任編輯 劉婷婷）