普通小麥形成早期的遺傳和表現(xiàn)遺傳穩(wěn)定性研究.pdf

1、異源六倍化是普通小麥（Triticum aestivum L.）物種形成的關(guān)鍵事件，也是普通小麥具有較強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性的原因之一。最近的一項(xiàng)研究表明，異源六倍化導(dǎo)致小麥基因組中反轉(zhuǎn)座子Veju側(cè)翼序列發(fā)生了大規(guī)模的遺傳和表觀遺傳變異。但這一結(jié)果的普遍性及其在普通小麥物種形成中的可能貢獻(xiàn)尚不清楚。
　　為進(jìn)一步探討異源六倍化誘導(dǎo)產(chǎn)生的遺傳和表觀遺傳變異的普遍性及其對(duì)普通小麥物種形成的可能貢獻(xiàn)，以四套獨(dú)立合成的，染色體構(gòu)成與普通小麥T.a

2、estivum L.相同的異源六倍體小麥為實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行了本文研究。首先利用多色基因組原位雜交技術(shù)(mc-GISH)從其中三套新合成的異源六倍體小麥材料中選取染色體水平上穩(wěn)定（不含非整倍體及基因組間異位）植株，而另一套材料中選取了非整倍體植株。隨后，分別利用多種分子標(biāo)記技術(shù)（包括轉(zhuǎn)座子展示、AFLP、甲基化敏感座子展示和MSAP）對(duì)所選取植株的反轉(zhuǎn)座子Veju和BARE-1側(cè)翼序列及全基因組大量隨機(jī)位點(diǎn)的遺傳和基于DNA甲基化的表觀遺傳

3、穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明:(1)異源六倍體小麥形成早期，非整倍體個(gè)體出現(xiàn)的概率較低;(2)在染色體數(shù)目穩(wěn)定的個(gè)體中，反轉(zhuǎn)座子Veju和BARE-1的側(cè)翼序列只發(fā)生了極少量的序列變異，而在基因組大量隨機(jī)位點(diǎn)上幾乎不存在序列變異，說(shuō)明異源六倍體小麥形成早期的基因組具有高度的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;(3)在反轉(zhuǎn)座子Veju和BARE-1的側(cè)翼序列及全基因組隨機(jī)位點(diǎn)上均發(fā)生了大量的DNA甲基化變異，而且這些變異以較高頻率遺傳給后代;(4)對(duì)DNA甲基

4、化變異位點(diǎn)的重亞硫酸鹽測(cè)序證實(shí)了其真實(shí)性。
　　為了探究異源六倍體小麥形成早期基因組表現(xiàn)為遺傳穩(wěn)定而表觀遺傳不穩(wěn)定性的可能原因，運(yùn)用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)，分別對(duì)維持基因組穩(wěn)定性的細(xì)胞周期檢控點(diǎn)基因(Cell cycle checkpoint)，錯(cuò)配修復(fù)基因(Mismatch repair)以及參與染色質(zhì)表觀調(diào)控的主要基因進(jìn)行了基因表達(dá)研究。結(jié)果表明，相對(duì)于二倍體和四倍體親本，在新形成的異源六倍體小麥中，這三大類基因的表達(dá)量均表現(xiàn)為明