本文選題：棉花 + 逆轉(zhuǎn)座子�。� 參考：《西南大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：逆轉(zhuǎn)座子(Retrotransposons)是植物基因組中種類最多、分布最廣的轉(zhuǎn)座元件,占總DNA含量一半以上。其轉(zhuǎn)座過(guò)程需要以RNA為媒介,遵從“復(fù)制-粘貼”的模式在基因組中產(chǎn)生一個(gè)新的拷貝,這一轉(zhuǎn)座機(jī)制使得逆轉(zhuǎn)座子成為植物基因組主要的組成成分。同時(shí)通過(guò)插入基因編碼區(qū)或附近,逆轉(zhuǎn)座子可以改變基因的表達(dá)水平。大量研究表明,逆轉(zhuǎn)座子在植物基因組進(jìn)化過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用,對(duì)植物基因組的大小、組成以及基因的結(jié)構(gòu)、功能等方面具有重要影響。近年來(lái)逆轉(zhuǎn)座子已成為研究基因克隆與表達(dá)、生物多樣性及物種進(jìn)化的重要工具,對(duì)植物基因的序列組成、拷貝數(shù)和轉(zhuǎn)錄表達(dá)等研究均有重要意義。棉花(Gossypium)是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物,其產(chǎn)生的棉纖維是在紡織行業(yè)中使用最多的天然纖維,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位。二倍體棉種雷蒙德氏棉、亞洲棉以及異源四倍體棉種陸地棉、海島棉基因組測(cè)序的完成,為全面鑒定棉花逆轉(zhuǎn)座子并分析其在基因組中的進(jìn)化提供了絕佳的機(jī)會(huì)。目前,對(duì)棉花轉(zhuǎn)座子的分析大多集中在種類或超家族水平,而對(duì)某一逆轉(zhuǎn)座子家族的鑒定和詳細(xì)分析鮮有報(bào)道。本研究針對(duì)異源四倍體棉種中兩個(gè)LTR逆轉(zhuǎn)座子家族(DOCL和REL逆轉(zhuǎn)座子家族),在全面鑒定其家族成員的基礎(chǔ)上,對(duì)這兩個(gè)逆轉(zhuǎn)座子家族成員的分類、分布特征、插入?yún)^(qū)間偏好性和對(duì)靶標(biāo)基因的表達(dá)水平的影響等方面進(jìn)行分析。主要結(jié)果如下:1兩個(gè)LTR逆轉(zhuǎn)座子家族在異源四倍體棉種中顯著擴(kuò)增在對(duì)GhDOCL逆轉(zhuǎn)座子分子特征分析的基礎(chǔ)上,從已完全測(cè)序的棉花基因組中鑒定了DOCL逆轉(zhuǎn)座子家族,包含陸地棉逆轉(zhuǎn)座子157個(gè),海島棉逆轉(zhuǎn)座子112個(gè)和雷蒙德氏棉逆轉(zhuǎn)座子73個(gè);以海島棉逆轉(zhuǎn)座子GbRE1為探針序列,鑒定了REL逆轉(zhuǎn)座子家族,包含陸地棉逆轉(zhuǎn)座子92個(gè),海島棉逆轉(zhuǎn)座子43個(gè)。其中在亞洲棉中沒(méi)有DOCL逆轉(zhuǎn)座子,而亞洲棉和雷蒙德氏棉中均沒(méi)有REL逆轉(zhuǎn)座子。此外,定量PCR分析表明異源四倍體棉種中DOCL逆轉(zhuǎn)座子的拷貝數(shù)較雷蒙德氏棉明顯增加。這些結(jié)果表明DOCL和REL逆轉(zhuǎn)座子家族均在異源四倍體棉種中顯著擴(kuò)增。2 LTR逆轉(zhuǎn)座子家族的進(jìn)化分析應(yīng)用MEGA 6.0軟件分別對(duì)這兩個(gè)LTR逆轉(zhuǎn)座子家族進(jìn)行進(jìn)化分析。DOCL逆轉(zhuǎn)座子家族包括9個(gè)組,其中G1-G4和G9在四倍體出現(xiàn)之后顯著擴(kuò)增;而G5-G8是由四倍體形成前的D基因組產(chǎn)生,在異源四倍體棉種中無(wú)明顯擴(kuò)增。REL逆轉(zhuǎn)座子家族包括2個(gè)組,均在四倍體出現(xiàn)之后顯著擴(kuò)增。3 LTR逆轉(zhuǎn)座子在棉花基因組中的分布DOCL和REL逆轉(zhuǎn)座子大致均勻地分布在不同染色體組的不同染色體上,未檢測(cè)到同一家族或者同一組的LTR逆轉(zhuǎn)座子聚集在染色體的某個(gè)區(qū)段,說(shuō)明這兩個(gè)逆轉(zhuǎn)座子家族在基因組中的擴(kuò)增是隨機(jī)的。根據(jù)LTR逆轉(zhuǎn)座子的插入位置及其上下游序列,鑒定出DOCL逆轉(zhuǎn)座子在不同棉種中的等位插入位點(diǎn),并通過(guò)PCR擴(kuò)增驗(yàn)證LTR逆轉(zhuǎn)座子在不同異源四倍體棉種材料中的插入位點(diǎn)。結(jié)果表明大部分的LTR逆轉(zhuǎn)座子在不同棉種中的插入位置不同,說(shuō)明其在不同棉種中的擴(kuò)增是相對(duì)獨(dú)立的。應(yīng)用BLASTX分析LTR逆轉(zhuǎn)座子側(cè)翼序列的蛋白編碼特性,結(jié)果表明DOCL和REL逆轉(zhuǎn)座子的插入位點(diǎn)大部分處于基因編碼區(qū)。4 LTR逆轉(zhuǎn)座子和蛋白編碼基因的關(guān)系結(jié)合PCR檢測(cè)和BLASTX分析結(jié)果,選取在陸地棉或海島棉基因編碼區(qū)特異插入的DOCL和REL逆轉(zhuǎn)座子,分析其靶基因的表達(dá)水平。結(jié)果表明逆轉(zhuǎn)座子的插入顯著降低或消除了12個(gè)靶基因(8個(gè)DOCL靶基因和4個(gè)REL靶基因)在棉花不同組織中的表達(dá)。綜上所述,棉花基因組中包含以DOCL和REL逆轉(zhuǎn)座子家族為代表的,在異源四倍體棉種中顯著擴(kuò)增的LTR逆轉(zhuǎn)座子家族。這些LTR逆轉(zhuǎn)座子在基因編碼區(qū)的插入影響相關(guān)基因的表達(dá)水平,是異源四倍體棉種進(jìn)化的重要驅(qū)動(dòng)力。
[Abstract]:In this paper , we have studied the gene cloning and expression , biological diversity and gene structure , function and so on . The results showed that most of the insertion sites of DOCL and REL reversal loci were in the gene coding region . The relationship between the reverse transposon and the protein coding gene was reversed by PCR and BLASTX analysis . The results showed that the insertion of reversed transposon significantly reduced or eliminated the expression level of 12 target genes ( 8 DOCL target genes and 4 REL target genes ) in different tissues of cotton .

【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：Q943.2;S562

【參考文獻(xiàn)】

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1 宿俊吉;馬麒;陳紅;李黎貝;鄧福軍;王彩香;林海;;導(dǎo)入海島棉染色體片段對(duì)新疆陸地棉纖維品質(zhì)性狀的影響[J];江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2016年01期

2 Yuxian Zhu;;The post-genomics era of cotton[J];Science China(Life Sciences);2016年02期

3 Kun Wang;Gai Huang;Yuxian Zhu;;Transposable elements play an important role during cotton genome evolution and fiber cell development[J];Science China(Life Sciences);2016年02期

4 曹佳強(qiáng);呂淑萍;李波;楊洋;張經(jīng)博;謝麗霞;胡文冉;范玲;;海島棉與陸地棉纖維C4H1基因克隆及表達(dá)分析[J];新疆農(nóng)業(yè)科學(xué);2015年10期

5 孫高飛;何守樸;潘兆娥;杜雄明;;棉屬四倍體AD_1與二倍體A_2、D_5基因組的同源SSR分析[J];遺傳;2015年02期

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9 Yu-Xian Zhu;Fu-Guang Li;;The Gossypium raimondii Genome,a Huge Leap Forward in Cotton Genomics[J];Journal of Integrative Plant Biology;2013年07期

10 李宏;黃曉天;;高等植物轉(zhuǎn)座子的超家族及其應(yīng)用(綜述)[J];亞熱帶植物科學(xué);2010年03期

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本文編號(hào)：1822050