遠(yuǎn)緣雜交誘導(dǎo)的油菜遺傳與表觀遺傳變化
本文選題:甘藍(lán)型油菜 + 白菜型油菜; 參考:《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文
【摘要】:不同物種的基因組融合導(dǎo)致的異源多倍化過程常常伴隨著遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)的改變。如將一個親本的基因組從異源多倍體中分離出來,可較準(zhǔn)確的研究異源多倍化所誘導(dǎo)的基因組變化。在本研究中,我們首先利用甘藍(lán)型油菜(Brassica napus,2n=38,AACC)與諸葛菜(Orychophragmus violaceus,2n=24,OO)的體細(xì)胞融合產(chǎn)生的異源六倍體(2n=62,AACCOO)與甘藍(lán)型油菜(2n=38,AACC)連續(xù)回交所培育出的9個不同附加系,自交所產(chǎn)生的甘藍(lán)型油菜類型后代為材料,通過AFLP、SSAP、MSAP分析,與甘藍(lán)型油菜供體比較,研究結(jié)果表明經(jīng)歷多倍化后甘藍(lán)型油菜在基因組成分、轉(zhuǎn)座子活性、DNA甲基化方面都發(fā)生了一定程度的;由不同附加系衍生出來的甘藍(lán)型油菜之間的差異很有可能是由于受到了不同的外源染色體的影響。值得指出,那些包含有諸葛菜rRNA顯性位點(相對于甘藍(lán)型油菜為顯性)的附加系傾向于產(chǎn)生更小的變異,暗示外源rRNA的表達(dá)量對基因組的穩(wěn)定有一定影響。這些結(jié)果對理解不同基因組的融合與分離過程中親本染色體組的遺傳改變提供了新的線索。其次,天然甘藍(lán)型油菜經(jīng)歷了長期的進(jìn)化過程,確切的親本難以確定,故很難研究祖先基因組的改變。我們利用AFLP、SSAP、MSAP等技術(shù),觀察了從甘藍(lán)型油菜中分離出的白菜型油菜(Brassica rapa,2n=20,AA)的基因組組成、轉(zhuǎn)座子活動、DNA甲基化。通過與甘藍(lán)型油菜供體比較,由于C染色體組的丟失,分離出的白菜型油菜顯示大量的AFLP片段丟失,但也有大量的新帶產(chǎn)生,可能重復(fù)雜交所誘導(dǎo)和外源片段滲入。11個A基因組特異的LTR(Copia)反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子表現(xiàn)高頻率的SSAP片段丟失和低頻率的新帶產(chǎn)生。還檢測到廣泛的甲基化變化。這些結(jié)果暗示分離出的白菜型油菜中發(fā)生較大范圍的遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)改變,這些變化可能來源于長期的進(jìn)化、雜交誘導(dǎo)、外源染色體片段的滲入和其它因素。
[Abstract]:Genetic and epigenetic changes are often associated with heterogeneous polyploidy resulting from genomic fusion of different species. If the genomes of one parent were isolated from the allopolyploids, the genome changes induced by heteroploidy could be studied more accurately. In this study, we first used somatic cell fusion of Brassica napusus 2nC38ACCC and Orychophragmus violaceusus 2nc24OOO) to produce allohexaploid (2nCCOO) and Brassica napusus 2nC38ACCC). Nine different additional lines were obtained by backcrossing continuously with Brassica napusa 2nC38AAACC. in this study, the allohexaploid was obtained from the somatic cell fusion of Orychophragmus violaceusus 2nc24OO) and Brassica napusus 2nCCOO) was used to produce 9 additional lines. The progenies of Brassica napus from self-pollination were analyzed by AFLPS-SSAPP-MSAP and compared with the donors of Brassica napus. The results showed that the genome components of Brassica napus were polyploid. The DNA methylation of transposon actives occurred to a certain extent, and the differences among Brassica napus derived from different additive lines were probably due to the influence of different exogenous chromosomes. It is worth noting that those additional lines containing dominant sites of rRNA in Zhuge (compared with Brassica napus are dominant) tend to produce smaller variations suggesting that the expression of exogenous rRNA may affect the stability of the genome. These results provide a new clue for understanding the genetic changes of parent chromosomes in the process of fusion and separation of different genomes. Secondly, natural Brassica napus has undergone a long period of evolution, the exact parents are difficult to determine, so it is difficult to study the changes of ancestor genome. The genomic composition and DNA methylation of Brassica rapa2ntio 20 (AAA) isolated from Brassica rapa (Brassica rapa) from Brassica napus were studied by AFLP- SSAP- MSAP and other techniques, including DNA methylation of transposon activity in Brassica rapa (Brassica rapa). Compared with the donor of Brassica napus, because of the loss of C chromosome group, the isolated Brassica napus showed a large number of AFLP fragments lost, but a large number of new bands were produced. 11 A genome-specific LTR-Copia) reverse transposons showed high frequency SSAP loss and low frequency new band production. Extensive methylation changes were also detected. These results suggested that a large range of genetic and epigenetic changes occurred in the isolated Brassica campestris. These changes may result from long-term evolution, hybridization induction, the infiltration of exogenous chromosomal fragments and other factors.
【學(xué)位授予單位】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:S565.4
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,本文編號:1992690
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