菰DNA漸滲誘發(fā)水稻內(nèi)源轉(zhuǎn)座子mPing、Pong的轉(zhuǎn)座激活.pdf

1、種間雜交在植物基因組進化過程中起非常重要的作用，同時也是一種被廣泛應用的育種方法。McClintock曾預言，物種間的遠緣雜交對基因組來說是一種沖擊，隨之而來的基因組中一些神秘的轉(zhuǎn)座元件會被激活。然而目前為止，能直接反映種間雜交與轉(zhuǎn)座子激活之間相互關(guān)系的實驗研究報道甚少。mPing是近些年來在水稻基因組中被分離出來的一種活躍的MITE類轉(zhuǎn)座子，它能在組織培養(yǎng)、γ射線誘導條件下轉(zhuǎn)座。我們的研究發(fā)現(xiàn)，在栽培水稻(松前)與野生稻(菰)通過“復

2、態(tài)授粉法”得到的漸滲雜交種的三個后代RZ1、RZ2、RZ35(漸滲雜交系)中，mPing及其轉(zhuǎn)座酶的供體Pong發(fā)生了轉(zhuǎn)座激活，為McClintock的預言一遠緣雜交能激活轉(zhuǎn)座子—提供了直接的實驗證據(jù)。 前人的報道指出，mPing/Pong跳出后往往會留有足跡。而我們在漸滲系中的研究卻發(fā)現(xiàn)了mPing/Pong轉(zhuǎn)座后的一個非典型現(xiàn)象，即跳出后不留有足跡。為了探討這種非典型現(xiàn)象的原因(不同誘導方式還是不同基因型所致)，我們將松前與

3、漸滲系進行了以成熟胚為外植體的組織培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)組培只能激活松前中的mPing和Pong，并且mPing/Pong跳出后也沒留下任何足跡。因此我們認為，留有足跡與否很大程度上取決與基因型的不同。 為了證實我們的研究結(jié)果，即菰DNA漸滲能激活水稻內(nèi)源轉(zhuǎn)座子mPing，我們進一步分析了菰與中花8號水稻通過原生質(zhì)體融合方法得到的體細胞雜種(SH6)基因組中同mPing的活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)mPing及其轉(zhuǎn)座酶的供體Pong也發(fā)生了轉(zhuǎn)座激活，

4、證實了隨機菰DNA片段整合的確能激活該轉(zhuǎn)座子。此外，我們還發(fā)現(xiàn)了一個有趣的mPing轉(zhuǎn)座特性，即轉(zhuǎn)座導致了其自身拷貝數(shù)的大量減少，與以往的報道不同。 對漸滲系中mping插入位點的分析發(fā)現(xiàn)，mPing易插入到低拷貝的基因區(qū)，分析其對側(cè)翼序列表達的影響，我們發(fā)現(xiàn)，mPing，插入會影響基因的轉(zhuǎn)錄。綜上所述，遠緣雜交能夠激活mPing，其活躍轉(zhuǎn)座不僅可能導致基因的插入失活，而且還可能造成插入點毗鄰基因的表達改變，暗示其對植物基因組進