激光輻射誘導(dǎo)水稻轉(zhuǎn)座子mPing，Ping及Pong的轉(zhuǎn)座激活和可遺傳DNA甲基化變異.pdf

1、轉(zhuǎn)座子是基因組內(nèi)可移動、可擴(kuò)張的遺傳元件。研究特定誘導(dǎo)條件下轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座有助于我們?nèi)娴睦斫廪D(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座的生物學(xué)意義和功能。轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座活性能否遺傳給有性后代以及是否繼續(xù)激活也是一個值得研究的問題。本文研究發(fā)現(xiàn)，激光輻射處理水稻基因型兒JL01-124糙米種胚，發(fā)芽植株在田間生長過程中出現(xiàn)了散穗、早熟、長粒、長芒等表型變異的個體。隨機(jī)選表型變異株進(jìn)行Southern雜交和轉(zhuǎn)座子展示分析，發(fā)現(xiàn)MITET類轉(zhuǎn)座子mPing和其自主性轉(zhuǎn)座子(轉(zhuǎn)

2、座酶供體)Ping和Pong發(fā)生了協(xié)同轉(zhuǎn)座激活。還發(fā)現(xiàn)所分析植株存在不同的mPing插入位點。通過側(cè)翼序列的位點?；疨CR擴(kuò)增分別找到了mPing和Pong插入和跳出位點。對35個mPing跳出位點的測序結(jié)果表明，跳出時沒有留下足跡(footprint)，而5個Pong跳出位點中有2個Pong的跳出留有足跡。對11個mPing插入位點的測序和序列比對結(jié)果表明，mping插入到了染色體的不同位置。mPing插入和跳出分析結(jié)果顯示最高的插入

3、和跳出頻率分別達(dá)到17.9％和18.4％。mPing轉(zhuǎn)座活性傳遞結(jié)果表明激活的mPing轉(zhuǎn)座活性可以通過減數(shù)分裂傳遞給后代；同樣，Ping和Pong的轉(zhuǎn)座活性也可以傳遞給后代。mPing可以繼續(xù)激活至少到第三個世代，也可以隔代重新激活，Ping或Pong有相應(yīng)的激活但也可以不再發(fā)生轉(zhuǎn)座。同時研究了已報道存在激活潛力的反轉(zhuǎn)座子Tos17的轉(zhuǎn)座活性。激光處理當(dāng)代也可激活Tos17發(fā)生轉(zhuǎn)座，并通過減數(shù)分裂傳遞給下一代。只有一株出現(xiàn)隔代激活現(xiàn)象

4、，其它單株只表現(xiàn)為遺傳分離。AFLP分析表明轉(zhuǎn)座子激活伴隨著基因組大規(guī)模的不穩(wěn)定性。 本文還對11個低拷貝的轉(zhuǎn)座子和9個核基因的甲基化模式進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，8個單株11個轉(zhuǎn)座子都有不同程度的甲基化變異發(fā)生，而且主要表現(xiàn)為去甲基化變異；9個核基因中的6個發(fā)生了甲基化變異，變異方式有升高也有降低。MSAP分析表明激光處理當(dāng)代植株發(fā)生了基因組范圍的去甲基化變異。改變的甲基化模式也可以通過減數(shù)分裂傳遞給后代，而且世代間(包括隔代)