柑橘類物種的MITE和LTR轉(zhuǎn)座元件的注釋和比較研究.pdf

1、柑橘作為我國第一大果樹，提升其果實產(chǎn)量和改良品質(zhì)是最基本的需求。先前研究報道了甜橙中Ruby基因上游區(qū)域的Copia-like LTR插入介導了血橙品種的形成，揭示了轉(zhuǎn)座子在柑橘的品質(zhì)性狀改良方面的應用潛能。而現(xiàn)有研究對于柑橘中轉(zhuǎn)座子的注釋存在注釋標準和注釋流程不統(tǒng)一及不同物種無法橫向比較的問題。本研究主要使用了MITE-HUNTER，LTRFINDER和RepeatMasker等工具和統(tǒng)一標準，注釋了已測序的6個柑橘物種的轉(zhuǎn)座子序列，

2、揭示了柑橘中MITE和LTR轉(zhuǎn)座子的序列特征和演化特征，同時為后續(xù)研究提供了部分轉(zhuǎn)座活躍家族序列和全基因組轉(zhuǎn)座子注釋參考數(shù)據(jù)集。
　　本研究共注釋得到了來源于110個家族的62，010條全長MITE序列，發(fā)現(xiàn)了MITE相關序列在這6個柑橘物種中占比在3％左右。通過對序列分歧度分布和系統(tǒng)發(fā)生樹的分析，我們發(fā)現(xiàn)DTM63在部分柑橘物種中轉(zhuǎn)座活躍，這是在柑橘中首次發(fā)現(xiàn)的Mutator超家族的活躍MITE。通過同源搜索的方法，我們推測DT

3、M63的轉(zhuǎn)座機制為cross-mobilization。此外DTM53等古老的MITE家族在嚎殼刺屬和柑橘屬分化之前就已完成了擴增爆炸。而MITE的插入和刪除在不同柑橘物種的基因組引入了大量多態(tài)性位點，屬間物種的P/A多態(tài)性顯著高于屬內(nèi)物種的多態(tài)性。而從先前研究中收集得到的甜橙的small RNA序列中有12.9％的small RNA來源于MITE序列，表明部分MITE可以通過生成small RNA參與柑橘的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。
　　此外，

4、本研究共注釋得到了來源于339個LTR家族的5，983個Complete LTR及13，399個Solo LTR，發(fā)現(xiàn)LTR相關序列在這6個物種中占比為21.2％～33.2％。通過構建LTR中RT序列的系統(tǒng)發(fā)生樹，我們發(fā)現(xiàn)在單雙子葉植物分化之前就已經(jīng)分開的12個LTR支系在柑橘中都有成員存在，且不同支系的序列特征和活躍情況均不相同。我們發(fā)現(xiàn)LTR的插入時間符合指數(shù)分布，表明柑橘中LTR的插入和刪除存在著動態(tài)平衡。而比較不同區(qū)域LTR的相