茶18S-26rDNA的多態(tài)性與進(jìn)化.pdf

1、本論文研究了茶(C.sinensis L.)及2個(gè)近緣種的18S-26S rRNA基因家族在基因組內(nèi)的多態(tài)性和進(jìn)化式樣。克隆并測(cè)定了茶的18S-26S rRNA基因的間隔區(qū)(IGS)序列以及茶、防城茶(Camellia fengchengensis S.Ye Liang& Y.C.Zhong)和杜鵑紅山茶(Camellia azalea C.Z.F.Wei)26S rDNA的近3'端和18S rDNA的近5'端的部分序列,獲得如下結(jié)果:

2、
　　 1)茶的IGS序列具有高度的多態(tài)性,從茶的基因組中一共獲得了8種IGS序列,長(zhǎng)度從916bp至2882bp。這些序列不僅長(zhǎng)度存在差異,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也存在較大差異。在所測(cè)定的序列中,有兩條序列的26S rDNA發(fā)生了部分缺失,一條序列的NTS完全缺失。
　　 2)在茶的IGS序列中,共發(fā)現(xiàn)有5類亞重復(fù)單元,長(zhǎng)度分別為25bp、70bp、76bp、87bp和223bp。不同的IGS含有不同的亞重復(fù)單元組合以及不同的重復(fù)

3、次數(shù),結(jié)合亞重復(fù)單元的排列順序以及系統(tǒng)發(fā)育樹(shù),發(fā)現(xiàn)重復(fù)序列區(qū)域不等交換的證據(jù)。
　　 3)在茶rRNA基因的外轉(zhuǎn)錄區(qū)(ETS),未發(fā)現(xiàn)與18S rRNA基因轉(zhuǎn)錄相關(guān)的假定啟動(dòng)子(putative promoter):TATA(G)TA(N)GGGG基序,而是找到了一種在多個(gè)有花植物的ETS序列中都存在的高度保守基序TGAGTKGTA。
　　 4)不僅是IGS序列具有高度的多態(tài)性,而且26S rRNA基因和18S rRNA

4、基因也具有高度的多態(tài)性。在克隆所得164條茶的26S rDNA序列中,有單倍型高達(dá)147種,占克隆數(shù)的89.6％,18S rRNA基因的多態(tài)性也相當(dāng)高,其單倍型比率為89.2％。
　　 5)在克隆所得的26S rRNA基因序列中,不僅有功能基因,還存在有大量的假基因,其中標(biāo)準(zhǔn)PCR條件下獲得的26S rDNA片段中,來(lái)自假基因的可能性高達(dá)83.00％,RT-PCR條件下獲得的26S rDNA片段中,來(lái)自假基因的可能性也有55.8

5、8％。系統(tǒng)發(fā)育分析表明茶的眾多rRNA假基因已經(jīng)在基因組內(nèi)存在了較長(zhǎng)的時(shí)間,但依然能夠表達(dá),盡管這些表達(dá)的rRNA已經(jīng)不能正常剪切。
　　 6)PCR擴(kuò)增時(shí),所用引物的位置、反應(yīng)條件會(huì)影響產(chǎn)物中所含拷貝的類型和比例。如利用26S-IGS-1/26S-IGS-2擴(kuò)增26S rDNA的片段,所獲得的136個(gè)序列只有22.06％來(lái)自功能基因,而用nc26S12/3331rev擴(kuò)增則獲得序列約一半可能來(lái)自功能基因。在PCR和RT-PCR

6、擴(kuò)增26S rDNA片段時(shí),不加DMSO獲得的序列只有4.10％為功能基因,加入DMSO后,獲得功能基因的可能性提高到71.25％,是不加DMSO時(shí)的17倍。
　　 7)利用ITS片段在山茶屬植物種內(nèi)及種間的多態(tài)性,設(shè)計(jì)了3對(duì)SSR引物,結(jié)合來(lái)自葉綠體DNA及其它核DNA上的SSR引物,成功地檢驗(yàn)了金花茶與其他山茶屬植物雜交產(chǎn)生的雜種的真實(shí)性。
　　 上述研究成果將有助于我們更好理解rDNA家族進(jìn)化的規(guī)律,同時(shí)也有利于山