茶树脂肪氧合酶（LOX）基因家族成员的分子进化及密码子偏好性分析

摘要 脂肪氧合酶（lipoxygenase, LOX, EC 1.13.11.12）是一类含有铁离子的血红素双加氧酶，专一催化多元不饱和脂肪酸加氧反应。基于茶树基因组数据，对筛选获得的12个LOX基因家族成员的分子特性、进化规律及密码子偏好性进行分析归纳。理化性质检测结果表明，茶树LOX家族成员中以CsLOX6的开放阅读框（open reading frame, ORFs）最长(2 778 bp)，编码925个氨基酸，蛋白分子量为104.5 kDa。通过氨基酸序列同源比对，构建茶树LOX基因家族成员与26个物种（均系双子叶植物纲）的37个LOX基因的系统发育进化树，结果发现，茶树LOX基因家族成员可被分为9\|LOX亚族（5个）、13\|LOX TypeⅠ亚类（5个）及13\|LOX TypeⅡ亚类（2个），但13\|LOX TypeⅡ亚类中的CsLOX5基因，并不具有转运肽（transit peptide）前导序列。对茶树基因组LOX家族成员基因密码子相对偏好使用度（relative synonymous codon usage, RSCU）及偏好性参数进行分析，结果表明：茶树LOX基因家族成员存在着4个密码子在编码基因上被高频率选用，9个密码子被低频率选用；茶树LOX基因家族成员的密码子选用偏好性普遍较弱，并偏好以A/T作为结尾。此外，以最近邻元素法(Neighbor\|Joining, NJ)对密码子RSCU值进行聚类分析，结果发现，RSCU值的聚类与以编码序列（coding sequences, CDS）构建的系统发育进化树之间，在CsLOX10基因的聚类上存在差异