苹果Ty1-copia类逆转座子家族鉴定及特性分析

根据逆转座子RT保守序列设计引物,利用PCR方法从苹果'嘎拉'中克隆了20条RT片段,分析苹果基因组内Ty1-copia类逆转座子家族特性及进化关系.结果显示,20条逆转录酶保守序列表现出了高度的异质性.结合已报道的37条苹果Ty1-copia类逆转座子RT片段,构建了系统发育树,发现家族1、3和4中具有转座活性的逆转座子的可能性较大;序列分析表明,Ty1-copia类逆转座子是苹果基因组内序列重组的热点.用RT序列为探针进行Southern杂交,发现苹果基因组内Ty1-copia类逆转座子拷贝数高、分布广泛.研究结果为进一步分离具有转座活性的苹果Ty1-copia类逆转座子及其人工诱导芽变奠定了基础.     

节瓜Ty1-copia类逆转座子逆转录酶序列的克隆及比对

对8个节瓜（Benincasa hispida var.chieh-qua How）品系基因组DNA中的Ty1-copia类逆转座子逆转录酶核苷酸序列进行扩增,并对品系A39FA的29个克隆产物的核苷酸序列及翻译的氨基酸序列的系统进化和同源性进行了分析,还对29条氨基酸序列进行了比对。扩增结果表明：8个节瓜品系的基因组DNA中均包含长度约260 bp的逆转录酶核苷酸片段;从品系A39FA中获得的29条Ty1-copia类逆转座子逆转录酶核苷酸序列（CqRt1至CqRt29）的长度为247~267 bp,同源率为46.2%~98.1%,而它们的氨基酸序列同源率为26.7%~98.8%。序列分析结果表明：节瓜Ty1-copia类逆转座子逆转录酶核苷酸序列中碱基A、T、G和C的数量分别为65~96、47~92、45~74和32~49,所有序列均富含碱基A和T,AT/GC比为1.35~2.33;缺失突变是造成节瓜Ty1-copia类逆转座子逆转录酶核苷酸序列长度差异的主要因素,在序列长度和碱基组成方面的明显差异表明节瓜Ty1-copia类逆转座子逆转录酶核苷酸序列具有高度异质性。翻译后的氨基酸序列中有21条序列存在终止密码子突变、12条序列存在移框突变,表明Ty1-copia类逆转座子是节瓜基因组内序列重组的热点。通过聚类分析可将29个逆转录酶核苷酸序列分为5个家族（Family）,分别包括16、4、4、4和1条序列,其中Family 1可能是具有转座活性的逆转座子家族,但存在转录活性的逆转录酶序列仅占全部序列数量的20.69%。将每一家族中的1~2条序列与其他15种植物的Ty1-copia类逆转座子逆转录酶的氨基酸序列进行比对,显示出较高的同源性。研究结果表明：节瓜与其他植物的Ty1-copia类逆转座子可能有相同起源,而且Ty1-copia类逆转座子可在不同类群间横向传递。     

Isolation and Characterization of Ty1/copia-like Reverse Transcriptase Sequences from Mung Bean (Vigna radiata)

Ty1/copia-like sequences were amplified from mung bean (Vigna radiata (L.) Wilczek) genomic DNA, by PCR with degenerate oligonucleotide primers corresponding to highly conserved domains in the Ty1/copia-like retrotransposons. PCR fragments of roughly 270 bp were isolated and cloned, and forty clones were sequenced. Thirty-six of the forty clones had unique nucleotide sequences, and eighteen clones had a frameshift, a stop codon, or both. Alignment of the nucleotide sequences indicated that these clones, denoted Tvr, fell into nine subgroups and nine ungrouped sequences. The nucleotide sequence similarity between these elements ranged from 8% to 100%, which indicates high level of sequence heterogeneity among these clones. A phylogenetic analysis comparing these clones with corresponding sequences from other plant species showed that some of the Tvr clones are more closely related to Ty1/copia-like retrotransposons from other species than to other Tvr clones. Dot blot analysis revealed that Ty1/copia-like retrotransposons comprise about 9.3% of the mung bean genome.     

东乡野生稻基因渐渗系中逆转座子逆转录酶序列的克隆及表达分析

以东乡野生稻(Oryza rufipogon)耐冷渐渗系IL5335、IL5243及其双亲为试材, 克隆到75条存在高度异质性的Ty1-copia类逆转座子逆转录酶序列, 经聚类分析将这些逆转录酶序列分为7个家族; 家族6和7含有65条逆转录酶序列, 序列间的相似性为44.9%–99.3%; 家族1–5仅含10条逆转录酶序列, 其中8条来源于耐冷渐渗系, 它们与亲本的序列相似性为29.2%–52.8%, 分析发现这些序列曾发生缺失或插入突变。实时荧光定量PCR检测结果显示, IL5335和IL5243中的houba、osr15及osr17逆转录酶的表达量均远高于受体亲本(表达量增加1.50–5.07倍), 表明渐渗杂交诱发改变了IL5335和IL5243中逆转录酶序列的结构及其表达活性。该结果为今后水稻表观遗传学研究及外源优异基因利用奠定了基础。     

A plant Y chromosome-STS marker encoding a degenerate retrotransposon

The dioecious plant Silene latifolia has both X and Y sex chromosomes. Male-specific random amplified polymorphic DNA (RAPD) fragments were analyzed to identify Y-chromosome-linked sequences. One of the RAPD fragments, MS4, was converted into a more reliable and reproducible sequence-tagged site (STS) marker. A set of MS4 STS primers was used to amplify two genomic DNA fragments (MS4a and MS4b) from a male plant and one (MS4a) from a female plant, which indicates that MS4b is located on the Y chromosome. Sequence analysis revealed that MS4a encoded a gag protein of a Ty3-gypsy-like retrotransposon. A 147-bp region from the middle of MS4a was deleted in MS4b. The MS4b sequence was not detected in the most closely related dioecious species, S. dioica. This suggests that a retrotransposon with the MS4b sequence has degenerated recently on the Y chromosome.     

水稻逆转录转座子RIRE10拷贝数与LTR区转录活性的鉴定

在水稻第四号染色体的长臂上鉴定了一个结构完整的Ty3型逆转录转座子RIRE10。RIRE10两LTR间的中间区域在gag pol的上游还包含另一个开放阅读框。通过RT PCR与Northern印迹杂交检测到来自LTR区的转录产物 ;根据点杂交结果 ,鉴定出包含中间区域的RIRE10成员的个数以及LTR区的拷贝数。除了 6 5个完整的逆转录转座子所具备的两个LTR外 ,水稻基因组还含有近 90 0个RIRE10的solo LTR。LTR区的转录以及导致solo LTR产生的同源重组可能影响了RIRE10成员在水稻基因组中的转座活性     

绿豆Ty1／Copia类反转录转座子逆转录酶序列的克隆和分析

利用Ty1/copia类反转录转座子的保守位点设计简并引物,从绿豆(Vignaradiata(L.)Wilczek)基因组中扩增得到了反转录转座子的逆转录酶序列。对扩增得到的约270bp的片段进行分离和克隆,并随机挑选了40个克隆进行测序,结果得到了36个单独的核酸序列,其中18个含有移码突变或终止子。根据序列比对,这些克隆可分为9组以及单个的9种。这40个克隆中,核酸序列相似性从8%到100%,显示出其核酸序列的高度异质性。将这些克隆的核酸序列与来自其他种植物的相应序列进行谱系分析,发现有些克隆与来自其他种植物的相应序列的亲缘关系比这些克隆之间更为接近。斑点杂交显示Ty1/copia反转录转座子约占绿豆基因组的9.3%。     

裸燕麦Ty1-copia类反转录转座子反转录酶序列的分离、鉴定与分析

本研究根据Ty1-copia类反转录转座子反转录酶的保守区设计简并引物,通过PCR扩增,从裸燕麦(Avena nuda L.)品种‘品燕1号’基因组中分离获得23条Ty1-copia类反转录转座子序列,并对序列特征、系统发育关系及其转录活性进行分析。结果显示,23条Ty1-copia类反转录转座子存在较高的异质性,序列间的一致性为45%～98%,存在插入、移码和终止密码突变,但频率不高;系统发育分析结果表明,燕麦Ty1-copia类反转录转座子在进化过程中主要为垂直传递。本研究通过检索燕麦基因表达数据库,发现了5个有转录活性的Ty1-copia类反转录转座子。