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학술저널
저자정보
R. Pourrahim (Agricultural Research Education and Extension Organization) Sh. Farzadfar (Agricultural Research Education and Extension Organization)
저널정보
한국식물생명공학회 Journal of Plant Biotechnology Journal of Plant Biotechnology 제49권 제1호
발행연도
2022.3
수록면
46 - 60 (15page)
DOI
10.5010/JPB.2022.49.1.046

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The genetic variability and population structure of apple mosaic virus (ApMV) have been studied; however, synonymous codon usage patterns influencing the survival rates and fitness of ApMV have not been reported. Based on phylogenetic analyses of 52 ApMV coat protein (CP) sequences obtained from apple, pear, and hazelnut, ApMV isolates were clustered into two groups. High molecular diversity in GII may indicate their recent expansion. A constant and conserved genomic composition of the CP sequences was inferred from the low codon usage bias. Nucleotide compo sition and relative synonymous codon usage (RSCU) analysis indicated that the ApMV CP gene is AU-rich, but G- and U-ending codons are favored while coding amino acids. This unequal use of nucleotides together with parity rule 2 and the effective number of codon (ENC) plots indicate that mutation pressure together with natural selection drives codon usage patterns in the CP gene. However, in this combination, selection pressure plays a more crucial role. Based on principal component analysis plots, ApMV seems to have originated from apple trees in Europe. However, according to the relative codon deoptimization index and codon adap tation index (CAI) analyses, ApMV exhibited the greatest fitness to hazelnut. As inferred from the results of the similarity index analysis, hazelnut has a major role in shaping ApMV RSCU patterns, which is consistent with the CAI analysis results. This study contributes to the understanding of plant virus evolution, reveals novel information about ApMV evolutionary fitness, and helps find better ApMV management strategies.
#ApMV #codon usage patterns #mutation pressure #natural selection #host adaptation

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