基于基因組重測序的玉米溫?zé)釒ё越幌缔D(zhuǎn)座子特征分析.pdf

1、SichuanAgriculturalUniversityMasterDissertationThetransposonofTemperateandtropicalmaizecharacteristicsanalysisbasedonthegenomeofmaizereSeaUenClngIt’一，ChurunChen(BiochemistryandMolecularBiology)DirectbyyanliLuApril，2015摘要

2、轉(zhuǎn)座子普遍存在于所有物種的基因組中?？梢苿?dòng)的轉(zhuǎn)座子可能引起基因突變、基因斷裂甚至染色體重排等。同時(shí)轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座活性也是生物遺傳多樣性形成的重要因素之一，對基因組有重要影響。轉(zhuǎn)座子在幫助有機(jī)體適應(yīng)脅迫環(huán)境中具有重要作用，它不僅能夠直接調(diào)控個(gè)體基因表達(dá)，還能提供遺傳變異的基礎(chǔ)，從而幫助有機(jī)體創(chuàng)造壓力誘導(dǎo)型的全局調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。玉米作為世界重要的糧食作物之一，也是研究遺傳和進(jìn)化的模式作物。轉(zhuǎn)座子占其基因組序列組成的85％以上，因此對玉米轉(zhuǎn)座子的研究

3、顯得尤為重要。本研究擬通過對84份溫帶和熱帶玉米自交系進(jìn)行全基因組重測序，利用RepeatMasker等生物信息學(xué)軟件，分析了B73中各個(gè)家族的轉(zhuǎn)座子數(shù)量及分布。結(jié)合不同類型轉(zhuǎn)座子序列特征，鑒定了84份玉米自交系基因組中非B73中所有的轉(zhuǎn)座子，稱之為新鑒定的轉(zhuǎn)座子。該研究比較了溫、熱帶玉米自交系群體中轉(zhuǎn)座子類型、數(shù)量和分布差異，并通過溫、熱材料間特有轉(zhuǎn)座子鄰近基因的代謝通路分析和GO分析，揭示溫、熱帶玉米自交系特有轉(zhuǎn)座子在環(huán)境適應(yīng)性中的

4、重要作用，有助于探究轉(zhuǎn)座子在玉米適應(yīng)不同環(huán)境條件下插入差異及玉米轉(zhuǎn)座子的馴化趨勢，揭示玉米在環(huán)境適應(yīng)性方面轉(zhuǎn)座子的重要貢獻(xiàn)，為進(jìn)一步分析轉(zhuǎn)座子是如何促進(jìn)基因組進(jìn)化和調(diào)控有重要意義，并提供新的思路。主要研究結(jié)果如下：1玉米各自交系中反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子含量最高，達(dá)基因組序列70％以上。反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子中的Gypsy超家族和Copia超家族含量占其中90％以上。但這兩類轉(zhuǎn)座子分布方式卻截然不同。Gypsy類轉(zhuǎn)座子越靠近著絲粒位置，插入頻率越高。而Cop

5、ia類轉(zhuǎn)座子分布情況與之相反。此外，玉米基因組中DNA類轉(zhuǎn)座子含量相對較少，其分布與重組率呈正相關(guān)性(r：0522，P001)。2通過對溫、熱自交系轉(zhuǎn)座子插入位點(diǎn)的比較發(fā)現(xiàn)，溫帶材料新鑒定的轉(zhuǎn)座子總數(shù)為219，782個(gè)，分布于79，073個(gè)位點(diǎn)；熱帶材料新鑒定的轉(zhuǎn)座子總數(shù)為461，003個(gè)，分布于142，292個(gè)位點(diǎn)。在溫帶材料中，平均每份材料有6868個(gè)新鑒定的轉(zhuǎn)座子，低于在熱帶材料中所檢測個(gè)數(shù)(平均8865個(gè))。同時(shí)，新鑒定的轉(zhuǎn)座子