水稻基因組微衛(wèi)星多態(tài)性數(shù)據(jù)庫構(gòu)建及假基因分析.pdf

1、對水稻基因組和全長cDNA序列分析發(fā)現(xiàn)三核苷酸重復(fù)(TNRs，Tri-nucleotiderepeats)在水稻基因組中相當(dāng)豐富，GC含量高的TNRs數(shù)量多，相同GC含量條件下，只有嘌呤或嘧啶組成的TNRs相對豐富，其中最多的CCG/CGG重復(fù)占總數(shù)的一半左右。TNRs在5'-UTR區(qū)域出現(xiàn)的頻率最高，其次是編碼區(qū)和基因上游側(cè)翼序列區(qū)域。嘌呤豐富的TNRs偏好編碼區(qū)，嘧啶豐富的TNRs偏好基因上游區(qū)域，也許是作為基因表達(dá)的調(diào)節(jié)元件。編碼

2、區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的密碼子重復(fù)的第三位堿基的GC含量(GC3)高達(dá)90％，而且密碼子重復(fù)主要編碼丙氨酸和甘氨酸，并且發(fā)現(xiàn)，密碼子重復(fù)主要出現(xiàn)在編碼區(qū)的起始區(qū)域，可能編碼區(qū)起始區(qū)域出現(xiàn)重復(fù)對蛋白功能影響較小，所以水稻中可以容忍如此多的TNRs。水稻中具有轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)功能的基因最易含有TNRs，編碼區(qū)內(nèi)含有TNRs的基因尤其明顯。暗示TNRs可能在基因表達(dá)、進(jìn)化過程中起重要作用。 通過水稻基因組數(shù)據(jù)庫，搜尋兩個(gè)亞種(秈稻9311和粳稻Nippon

3、bare)基因組序列的微衛(wèi)星位點(diǎn)，在分析和比較多態(tài)性微衛(wèi)星數(shù)量、長度、分布的基礎(chǔ)上，我們發(fā)現(xiàn)了45220個(gè)具有特異側(cè)翼序列的多態(tài)性微衛(wèi)星位點(diǎn)；在秈稻基因組內(nèi)平均每間隔8.3Kb一個(gè)多態(tài)性微衛(wèi)星位點(diǎn)，粳稻基因組內(nèi)為7.8Kb。發(fā)現(xiàn)內(nèi)含子區(qū)域的微衛(wèi)星最易出現(xiàn)多態(tài)性，其次是UTR和基因間區(qū)域，而編碼區(qū)較少；DNRs和TNRs中除GC含量高的重復(fù)多態(tài)性都較好。我們還把來自Gramene上的微衛(wèi)星標(biāo)記和JRGP上的RFLP遺傳標(biāo)記資源整合到了兩個(gè)

4、亞種基因組序列上，構(gòu)建了秈粳稻亞種全基因組微衛(wèi)星多態(tài)性數(shù)據(jù)庫，從而有便于它們的應(yīng)用。隨機(jī)挑選了100個(gè)多態(tài)性微衛(wèi)星位點(diǎn)進(jìn)行PCR擴(kuò)增，并進(jìn)行測序，結(jié)果表明，90％以上顯示出序列多態(tài)性，從而證實(shí)這些多態(tài)性微衛(wèi)星位點(diǎn)可作為標(biāo)記，將為進(jìn)行分子育種和基因定位等研究提供方便。這些微衛(wèi)星位點(diǎn)可在我們的網(wǎng)站(http：//www.wigs.zju.edu.cn/achievment/polySSR)上下載。 在秈稻9311基因組內(nèi)發(fā)現(xiàn)了460

5、7個(gè)加工假基因、2153個(gè)復(fù)制(duplicated)假基因和6720個(gè)假基因片段，Syngenta版本粳稻Nipponbare基因組分別為4320、2025和5989，國際水稻基因組計(jì)劃完成的粳稻基因組分別為4034、1117和9304。初步分析發(fā)現(xiàn)，水稻中的假基因在著絲粒區(qū)域分布較為密集，加工假基因尤其明顯。水稻中GC含量和基因密度成線性關(guān)系，而假基因和GC含量則沒有這種關(guān)系。通過計(jì)算Ka/Ks值，證實(shí)了假基因不具有功能的特點(diǎn)。且多