稻屬異源四倍體花色苷合成途徑中調(diào)控基因R的遺傳多態(tài)性分析.pdf

1、花色苷是植物新陳代謝過(guò)程中產(chǎn)生的類(lèi)黃酮物質(zhì),這種物質(zhì)在控制植物器官著色、保護(hù)植物免受紫外線(xiàn)損傷、抵御低溫、干旱等不良脅迫以及對(duì)抗微生物病原體的侵害等諸多方面均具有重要作用?；ㄉ丈锖铣墒軆深?lèi)基因的共同控制,一類(lèi)是結(jié)構(gòu)基因,另一類(lèi)是調(diào)控基因。調(diào)控基因編碼轉(zhuǎn)錄因子,轉(zhuǎn)錄因子能夠激活或者抑制結(jié)構(gòu)基因的時(shí)空表達(dá)?；ㄉ蘸铣赏緩街械腞類(lèi)基因是指具有堿性的螺旋-環(huán)-螺旋保守域的調(diào)控基因。該基因在禾本科中隸屬小的基因家族,目前在水稻中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有Ra

2、和Rb兩個(gè)類(lèi)型。
　　稻屬(Oryza L.)是禾本科(Gramineae)中的一個(gè)小屬,僅包括24個(gè)物種,但其中過(guò)半的種類(lèi)為異源多倍體,加之物種間復(fù)雜的基因組構(gòu)成以及豐富的遺傳多樣性使其成為解決進(jìn)化問(wèn)題和提升水稻品質(zhì)的雙重模式體系。盡管大量的研究表明多倍化是植物進(jìn)化的重要驅(qū)動(dòng)力,但多倍化后特定調(diào)控基因?qū)⑷绾芜m應(yīng)基因組加倍產(chǎn)生的沖擊還是未知的研究領(lǐng)域。本文將聚焦稻屬中分別具有BBCC和CCDD基因組的異源多倍體,對(duì)其花色苷合成途徑

3、下具有bHLH保守域的調(diào)控基因開(kāi)展研究,以期揭示多倍化后,異源多倍體中調(diào)控基因在不同多倍體植物中的核苷酸多樣性和進(jìn)化動(dòng)態(tài),以及同源倍增組分在不同物種中的一般選擇機(jī)制。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.通過(guò)分子克隆和測(cè)序分析,對(duì)具有BBCC基因組的物種,斑點(diǎn)野生稻(O. punctata)的R類(lèi)基因的遺傳多態(tài)進(jìn)行了深入研究。結(jié)果表明,該物種的R基因在多倍化后發(fā)生倍增,在植物體內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)雙親B和C基因組的序列類(lèi)型,并且來(lái)自?xún)蓚€(gè)親本基因組的倍

4、增組分似乎存在不一致的進(jìn)化動(dòng)力,其中來(lái)自C基因組的類(lèi)型比來(lái)自B基因組的類(lèi)型具有更高水平的遺傳多樣性。
　　2.通過(guò)對(duì)3個(gè)具有CCDD基因組的異源四倍體,高桿野生稻(O.alta)、大穎野生稻(O.grandiglumis)和闊葉野生稻(O.latifolia)的9個(gè)樣品的R類(lèi)基因進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)與BBCC基因組的多倍體不同,這些物種內(nèi)僅保留一種R基因序列,通過(guò)和二倍體內(nèi)相關(guān)基因組的進(jìn)一步比對(duì)表明該R基因序列有可能是D基因組的序列類(lèi)型