玉米DNA誘導的13種水稻突變體特異序列分析.pdf

1、利用外源DNA誘導水稻發(fā)生變異，已成為創(chuàng)制水稻新種質和新品種的重要途徑之一，但對其誘變的內在機制還不甚了解。本研究室用改良的“花粉管通道法”將玉米基因組DNA片段直接導入受體水稻“日本晴”中，獲得一批具有多種表型變異的突變體材料。本研究選取13個具有特殊表型變異的突變體(V1～V13)作為實驗材料，采用AFLP方法對其進行多態(tài)性分析，并對擴增得到特異條帶進行序列分析，旨在從分子水平揭示外源DNA導入對受體基因組DNA的影響，并分析這種D

2、NA水平的變化對基因功能的影響，為外源DNA誘導水稻發(fā)生變異提供依據(jù)。
　　首先，對選定的64對AFLP選擴引物進行篩選，從中優(yōu)化出27對多態(tài)性好的引物，然后用優(yōu)化的選擴引物對13種水稻突變體的基因組DNA進行擴增，共得到64條特異帶和98條缺失帶，說明外源玉米DNA導入可引起受體水稻DNA多態(tài)性發(fā)生改變。
　　對上述64條特異帶進行回收純化、克隆和測序，并對其序列進行分析，結果顯示:1、64條特異序列測序共得到15185個

3、堿基，有591個堿基發(fā)生突變，堿基總突變率為3.89％，說明外源玉米DNA導入可誘導受體水稻發(fā)生堿基突變，且具有較高的誘變效應。2、特異條帶的產(chǎn)生是由于限制性內切酶識別序列的堿基發(fā)生突變，或（和）與之相鄰選擇性堿基發(fā)生突變，或（和）DNA片段的插入或缺失所致，說明外源DNA的導入既能引起受體水稻基因組中的個別堿基發(fā)生突變，又能導致DNA片段的插入和缺失。3、在堿基突變類型中，發(fā)生堿基置換的頻率(45.52％)＞堿基插入(28.44％)＞

4、堿基缺失(25.04％)，且堿基置換主要為單堿基突變，堿基插入與缺失偏向于發(fā)生連續(xù)多個堿基。說明將外源玉米DNA片段導入水稻，在誘導產(chǎn)生的堿基突變類型中，以堿基置換為主。4、在284處堿基突變中，單堿基突變241處，雙堿基突變18處，連續(xù)三堿基突變4處，連續(xù)多堿基突變21處，發(fā)生單堿基突變的頻率(84.86％)顯著高于雙堿基突變(6.34％)、連續(xù)三堿基突變(1.41％)和連續(xù)多堿基突變(7.39％)。說明將外源玉米DNA誘導產(chǎn)生的堿基

5、突變主要為單堿基突變。5、在堿基置換中，發(fā)生轉換的頻率(65.80％)顯著高于顛換(34.20％)，說明在堿基置換中，易于發(fā)生堿基轉換。6、通過對突變位點的鄰側堿基分析，發(fā)現(xiàn)16種鄰側堿基類型的發(fā)生頻率從高到低依次為:ANT(9.86％)＞CNG(8.80％)＞ANG(8.45％)＞CNT(7.75％)＞TNT(7.39％)=CNA(7.39％)＞ANA(7.04％)＞GNC(6.34％)＞TNG(5.99％)＞CNC(4.93％)=T

6、NC(4.93％)=TNA(4.93％)=GNT(4.93％)＞GNA(4.23％)＞GNG(3.52％)=ANC(3.52％)，相對而言，鄰側堿基為ANG、ANT、CNG較易發(fā)生堿基突變;GNG、ANC較不易發(fā)生堿基突變。7、在241處單堿基突變中，轉換157處，顛換76處，發(fā)生堿基轉換的頻率(65.15％)顯著高于顛換(31.54％)。8).64條特異序列中，有18條特異序列的堿基突變發(fā)生在蛋白質編碼序列上，其中發(fā)生同義突變有20處