玉米細(xì)胞質(zhì)雄性不育系及其保持系線粒體功能基因RNA編輯研究.pdf

1、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文玉米細(xì)胞質(zhì)雄性不育系及其保持系線粒體功能基因RNA編輯研究姓名：汪靜申請學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：生物化學(xué)與分子生物學(xué)指導(dǎo)教師：榮廷昭曹墨菊20070501摘要玉米(ZeamaysL)是世界上最早利用雜種優(yōu)勢的作物之一，為了更好地發(fā)揮玉米不育系在雜種優(yōu)勢利用中的作用，在理論上闡明細(xì)胞質(zhì)雄性不育(Cytoplasmicmalesterility，CMS)機(jī)理具有重要的理論意義。研究者們已從線粒體的DNA差異、類質(zhì)粒、嵌合

2、基因、KNA編輯、蛋白質(zhì)等多個(gè)方面對CMS進(jìn)行了相關(guān)的研究。其中，RNA編輯普遍存在于各種生物體中，是線粒體基因表達(dá)調(diào)控的一種重要方式，并且認(rèn)為線粒體RNA編輯與CMS的形成有著密切的聯(lián)系。因此，對CMS線粒體RNA編輯的研究將有助于我們更進(jìn)一步了解CMS的分子機(jī)制。早在90年代國外就開始了對CMS線粒體基因RNA編輯的研究，但在我國，有關(guān)玉米R(shí)NA編輯與CMS關(guān)系的研究還未開展起來。本文以同核異質(zhì)、同質(zhì)異核482、黃早四兩組玉米為材料

3、，對不同器官組織線粒體的功能基因atp6、cox2進(jìn)行了RNA編輯分析。以直接測序的方式分析了482、黃早四兩組玉米雄穗的atp6基因保守區(qū)域RNA編輯，檢測出18個(gè)相同的編輯位點(diǎn)，其中4個(gè)發(fā)生在密碼子的第一位點(diǎn)上，12個(gè)在第二位點(diǎn)上，2個(gè)在第三位點(diǎn)上，第18位點(diǎn)的編輯引入了一個(gè)終止密碼。在不同核背景材料中，除482材料的第1位點(diǎn)外，不育胞質(zhì)的編輯頻率均低于可育胞質(zhì)的編輯頻率。非正常編輯轉(zhuǎn)錄本的概率在黃早四材料中表現(xiàn)為不育高于可育，在4

4、82中則相反。與此同時(shí)，還以克隆測序的方式分析了黃早四的四種胞質(zhì)雄穗atp6基因保守區(qū)域RNA編輯。N、s胞質(zhì)中均存在19個(gè)編輯位點(diǎn)，T胞質(zhì)存在22個(gè)，C胞質(zhì)存在20個(gè)。它們相同的編輯位點(diǎn)有18個(gè)，與直接測序結(jié)果一致。N胞質(zhì)有1個(gè)特有編輯位點(diǎn)，C胞質(zhì)2個(gè)特有編輯位點(diǎn)，s胞質(zhì)1個(gè)特有編輯位點(diǎn)，均發(fā)生在密碼子的第三位點(diǎn)上；T胞質(zhì)的4個(gè)特有編輯位點(diǎn)，1個(gè)在第一位點(diǎn)，2個(gè)在第二位點(diǎn)，1個(gè)在第三位點(diǎn)。各胞質(zhì)特有編輯位點(diǎn)均以部分編輯的形式出現(xiàn)。將鋤

5、，6基因直接測序和克隆測序所得編輯結(jié)果比較分析得出：克隆測序檢測出的編輯位點(diǎn)多于直接測序，能檢測出材料間存在的低頻率差異位點(diǎn)；而直接測序能較準(zhǔn)確地反映各位點(diǎn)的編輯頻率，能更好反映不同類型轉(zhuǎn)錄本出現(xiàn)概率。此外，實(shí)驗(yàn)又以不育系C482、C黃早四及其保持系N482、N黃早四的黃化苗葉片和雄穗為材料，采用直接測序的方式，對cox2基因轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行編輯位點(diǎn)研究。482的材料中存在23個(gè)編輯位點(diǎn)，而黃早四的材料中存在22個(gè)編輯位點(diǎn)，它們相同的編輯位點(diǎn)