基于基因組重測序比較早實(shí)枳與普通枳遺傳差異.pdf

1、早實(shí)枳為普通枳的早花變異。為研究早實(shí)枳起源及其與普通枳之間的遺傳關(guān)系，本實(shí)驗(yàn)室前期曾采用過多種分子標(biāo)記分析，也逐一克隆了主要成花調(diào)控基因的DNA序列，如FT、SOC1、FLC、TFL、PtmiR172、PtmiR156等，均未能發(fā)現(xiàn)早實(shí)枳與普通枳之間的區(qū)別。在柑橘屬克里曼丁橘和甜橙全基因組測序數(shù)據(jù)發(fā)布后，本實(shí)驗(yàn)室對早實(shí)枳和普通枳進(jìn)行了基因組重測序，以期發(fā)掘早實(shí)枳與普通枳的關(guān)鍵差異基因，為研究二者成花習(xí)性差異的分子機(jī)理尋找突破口。本研究通

2、過生物信息學(xué)方法對基因組重測序結(jié)果中的InDel進(jìn)行標(biāo)記，按其插入缺失長短及是否造成移碼進(jìn)行了分級，試圖篩選二者間關(guān)鍵的差異基因。采用RT-PCR驗(yàn)證差異基因后，構(gòu)建超表達(dá)載體轉(zhuǎn)化模式植物擬南芥驗(yàn)證差異基因的功能。主要研究結(jié)果如下:
　　1.以克里曼丁橘為參考基因組，采用生物信息學(xué)方法分析了早實(shí)枳和普通枳基因組重測序數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)二者與克里曼丁橘參考基因組之間存在較多的SNP與InDel差異，但與作為對照的克里曼丁橘×普通枳雜種相比，

3、早實(shí)枳與普通枳中的SNP與InDel純合位點(diǎn)百分率較高，暗示早實(shí)枳的起源可能是普通枳的珠心胚變異導(dǎo)致，而非異種間雜交產(chǎn)生。
　　2.分析InDel的分布情況，對大量InDel變異進(jìn)行初篩，發(fā)現(xiàn)早實(shí)枳的CDS(Codingsequence)區(qū)域存在818個特異性InDel。采用PCR擴(kuò)增、遺傳轉(zhuǎn)化、測序等方法驗(yàn)證28個早實(shí)枳和克里曼丁橘的InDel，共獲得了10個(35.7％)InDel;而普通枳和克里曼丁橘的36個InDel中則有

4、12個(30.0％)。表明重測序能夠發(fā)現(xiàn)待測材料之間的遺傳差異，但如果待測材料與參考基因組存在較大遺傳差異時，檢測分析到的變異位點(diǎn)存在一定誤差。
　　3.對早實(shí)枳CDS區(qū)的818條特異片段進(jìn)行篩選分類，依據(jù)其基因功能是否與成花相關(guān)、插入/缺失片段長短、插入/缺失片段長度是否為3的倍數(shù)，將其由重要性由低到高分別設(shè)定為1-5級。
　　4.對重要性判定為4和5的128條InDel進(jìn)行驗(yàn)證，篩選得到6個在早實(shí)枳與普通枳的CDS區(qū)域含

5、有InDel的差異基因，檢測號分別為:Pt-Cc-009(ATSRG1)、Pt-Cc-034(NAD(P)-linked）、Pt-Cc-040(N2-dimethylguanosinetRNAmethyltransferase)、Pt-Cc-059(AGO5)、Pt-Cc-061（無注釋）和Pt-Cc-062(zincfingerCCCH-typefamilyprotein)。
　　5.對Pt-Cc-061基因（UN基因）進(jìn)行Re