棉属四倍体AD1与二倍体A2、D5基因组的同源SSR分析

SSRs(Simple sequence repeats)是一类广泛存在于动植物基因组的DNA短串联重复序列,是重要的基因组分子标记。比较不同基因组同源SSR的差异,有利于了解相近物种间的进化过程。文章使用雷蒙德氏棉基因组(D₅)、亚洲棉基因组(A₂)全基因组序列和陆地棉(AD₁)的限制性酶切基因组测序数据,进行全基因组SSR扫描,比较了A组和D组的SSR分布情况,通过识别3个基因组之间的同源SSR,比较它们之间同源SSR重复序列的差异。结果发现,A组和D组同源SSR的分布规律非常相似,但A组与AD组的同源SSR保守性比D组与AD组同源SSR的保守性强。与AD组同源SSR相比,A组中重复序列长度增长的SSR数量约为长度缩短的SSR数量的5倍,在D组中这一比值约为3倍。可以推测,四倍体AD组在与A组、D组的平行进化过程中,由于基因组融合,导致SSR的重复序列长度变化速率与二倍体A、D组有差异,同时这种差异可能导致了AD组SSR重复序列长度在进化过程中与二倍体相比有变短的趋势。文章首次对3个棉花基因组的同源SSR进行了系统地比较,发现了同源SSR在棉属四倍体基因组和二倍体基因组中的显著差异,为进一步揭示棉属基因组的进化规律提供了基础。     

雷蒙德氏棉和拟南芥基因启动子中顺式作用元件的分布

随着雷蒙德氏棉(Gossypium raimondii)基因组草图的完成, 相关的基因组学研究已经全面展开。文章利用已公布的雷蒙德氏棉和拟南芥基因组序列, 结合顺式作用元件(cis-regulatory element, CRE)数据库PLACE中的CRE序列信息, 对两个物种中带有5′UTR注释的基因启动子上游1 000 bp序列进行CRE扫描和统计。结果表明, 雷蒙德氏棉和拟南芥基因组中分别有44(12.3%)和57(15.5%)个CRE在启动子的特定位置呈峰状分布, 其中在两个基因组均呈峰状分布的有34个, 这些CRE又可以根据核心序列分为4大类。TATABOX类CRE顶峰在启动子中出现的位置和其真实位置(~ -30 bp)具有一致性, 预示CRE真实位置在不同基因启动子中相对保守, 从而推测本研究中呈峰状分布CRE的顶峰位置可能就是转录因子和该CRE结合的真实位置。而同一CRE在两个基因组中存在的位置差异则主要源于雷蒙德氏棉基因的5′UTR长度变异大于拟南芥。另外, 文章还发现绝大多数峰状分布的CRE的位置都集中在-110 bp~0 bp之间, 这种集中的分布可能更有利于转录因子之间相互作用, 从而调控下游基因的表达。