菰DNA漸滲誘發(fā)水稻內源轉座子mPing、Pong的轉座激活.pdf

1、種間雜交在植物基因組進化過程中起非常重要的作用，同時也是一種被廣泛應用的育種方法。McClintock曾預言，物種間的遠緣雜交對基因組來說是一種沖擊，隨之而來的基因組中一些神秘的轉座元件會被激活。然而目前為止，能直接反映種間雜交與轉座子激活之間相互關系的實驗研究報道甚少。mPing是近些年來在水稻基因組中被分離出來的一種活躍的MITE類轉座子，它能在組織培養(yǎng)、γ射線誘導條件下轉座。我們的研究發(fā)現(xiàn)，在栽培水稻(松前)與野生稻(菰)通過“復

2、態(tài)授粉法”得到的漸滲雜交種的三個后代RZ1、RZ2、RZ35(漸滲雜交系)中，mPing及其轉座酶的供體Pong發(fā)生了轉座激活，為McClintock的預言一遠緣雜交能激活轉座子—提供了直接的實驗證據(jù)。 前人的報道指出，mPing/Pong跳出后往往會留有足跡。而我們在漸滲系中的研究卻發(fā)現(xiàn)了mPing/Pong轉座后的一個非典型現(xiàn)象，即跳出后不留有足跡。為了探討這種非典型現(xiàn)象的原因(不同誘導方式還是不同基因型所致)，我們將松前與

3、漸滲系進行了以成熟胚為外植體的組織培養(yǎng)，結果發(fā)現(xiàn)組培只能激活松前中的mPing和Pong，并且mPing/Pong跳出后也沒留下任何足跡。因此我們認為，留有足跡與否很大程度上取決與基因型的不同。 為了證實我們的研究結果，即菰DNA漸滲能激活水稻內源轉座子mPing，我們進一步分析了菰與中花8號水稻通過原生質體融合方法得到的體細胞雜種(SH6)基因組中同mPing的活性，結果發(fā)現(xiàn)mPing及其轉座酶的供體Pong也發(fā)生了轉座激活，

4、證實了隨機菰DNA片段整合的確能激活該轉座子。此外，我們還發(fā)現(xiàn)了一個有趣的mPing轉座特性，即轉座導致了其自身拷貝數(shù)的大量減少，與以往的報道不同。 對漸滲系中mping插入位點的分析發(fā)現(xiàn)，mPing易插入到低拷貝的基因區(qū)，分析其對側翼序列表達的影響，我們發(fā)現(xiàn)，mPing，插入會影響基因的轉錄。綜上所述，遠緣雜交能夠激活mPing，其活躍轉座不僅可能導致基因的插入失活，而且還可能造成插入點毗鄰基因的表達改變，暗示其對植物基因組進