竹子PIF-like轉座子多樣性研究和毛竹PIF-like轉座子長片段基因克隆.pdf

1、轉座子(Transposable elements)是指基因組中能夠移動或復制,并整合到新位點的DNA片段。1948年由美國女科學家芭芭垃.麥克林托克(B.McClintock)首先在玉米中發(fā)現(xiàn),其典型特征是序列末端具有兩個反向重復序列(terminalinverted repeat, TIR)。轉座子活躍后能插入基因或者基因調控區(qū),潛在地破壞基因的功能,同時也能引起染色體重構。尤其是LTR類反轉座子和微型反向重復轉座元件(miniat

2、ure inverted-repeat transposable elements, MITEs)。P instability factor (PIF)是在玉米中偶然發(fā)現(xiàn)的具有遺傳活性的DNA轉座子,它與玉米Tourist-like MITE家族中的miniature PIF(mPIF)有相似的結構特征。研究PIF轉座子對于了解MITE家族的起源和轉座機制有很重要的意義。 竹類植物尤其是毛竹作為重要的多用途森林資源,在世界各地的

3、地區(qū)經(jīng)濟和社會發(fā)展中起著舉足輕重的作用。研究竹子PIF-like轉座子的多樣性,并克隆毛竹PIF-like轉座酶的長片段,可為了解PIF-like轉座子的轉座機制打下基礎。在以后的工作中,將研究PIF-like轉座子在竹子生長發(fā)育過程中的作用,期望獲得其是否與毛竹形態(tài)變異的分子機理相關的信息,使PIF-like轉座子成為植物功能基因克隆和遺傳轉化的新工具。 本文選取具有代表性的6個竹族,38個屬中的44個竹種為材料,通過PCR擴

4、增的方法,共獲得139條PIF-like轉座酶序列。這些序列的長度大多約為120aa,且大多為位于PIF-like轉座酶的催化區(qū)域,但每個PIF-like轉座酶片段均有差異。說明在竹種中的PIF-like轉座酶明顯具有多樣性。同時,通過分析這139條PIF-like轉座酶序列的堿基序列的多樣性,根據(jù)數(shù)據(jù)得到：竹子轉座酶堿基序列多樣性豐富,且遠緣種的核苷酸序列與來源于同一種或來源于近緣種的核苷酸序列相比,遠緣種的核苷酸序列一致性更高。據(jù)此

5、可推斷:PIF-like轉座酶是單起源且差異性大。 這些結論可以通過下面的假定獲得解釋：在早期進化中,存在多樣性古老世系轉座酶,并且這些轉座酶在竹子家族中通過垂直方式遺傳。為了進一步闡明PIF-like轉座酶的結構特性,本文再次以毛竹為材料,通過構建基因組文庫和Southern Blotting篩選文庫陽性克隆的方法,獲得了三條與PIF-like轉座酶相關的長片段序列,其中最長片段對應的氨基酸長度約為553aa。但遺憾的是這三條