玉米DNA誘導(dǎo)的18個水稻姊妹系A(chǔ)FLP特異序列分析.pdf

1、具有特殊性狀的水稻突變體對水稻新品種選育以及新的功能基因發(fā)現(xiàn)具有重要的應(yīng)用和理論研究價值。本研究室利用改良的“花粉管介導(dǎo)法”將外源的玉米基因組DNA片段直接導(dǎo)入受體水稻“日本晴”中,獲得了豐富的變異材料。本文選取具有特殊變異性狀且來源于同一受體的18種分離材料,利用AFLP分子標(biāo)記技術(shù)對其基因組DNA的多態(tài)性進(jìn)行分析,并對擴(kuò)增得到的特異條帶進(jìn)行回收測序,分析產(chǎn)生變異性狀的原因,尋找堿基突變發(fā)生的內(nèi)在規(guī)律,為外源基因組DNA誘導(dǎo)的生物誘變

2、技術(shù)提供理論依據(jù),為新的功能基因發(fā)現(xiàn)提供理論數(shù)據(jù)。
　　首先,對64對AFLP選擴(kuò)引物進(jìn)行篩選,選出了擴(kuò)增條帶數(shù)量合適、多態(tài)性較好的引物共27對。然后利用篩選出的引物組合對18種水稻姊妹系進(jìn)行擴(kuò)增,共得到97條特異,其中新帶31條,缺失帶66條。表明外源DNA片段的導(dǎo)入可引起受體的DNA多態(tài)性發(fā)生改變。
　　對所得到的特異序列進(jìn)行回收克隆測序,并將測序結(jié)果與對照及數(shù)據(jù)庫中“日本晴”序列進(jìn)行比對,統(tǒng)計堿基突變情況。結(jié)果如下:1

3、、31條新帶測序共得到堿基數(shù)目為8692個,其中發(fā)生突變的堿基有155個,總突變率為1.78％,顯著高于自發(fā)突變的概率(小于0.1％),表明外源玉米DNA導(dǎo)入對受體具有顯著的誘變效應(yīng)。2、新帶產(chǎn)生的原因主要有酶切識別序列的堿基突變、選擇性堿基突變,以及DNA片段的插入或(和)缺失。3、在31條新帶的堿基突變類型中,發(fā)生堿基置換的頻率(55.97％)＞堿基缺失(28.30％)＞堿基插入(15.72％),說明外源玉米基因組DNA可以誘導(dǎo)水稻

4、基因組發(fā)生突變,且堿基置換發(fā)生頻率最高,堿基插入發(fā)生頻率最低。4、在堿基置換中,堿基轉(zhuǎn)換發(fā)生的概率(71.59％)顯著高于堿基顛換(28.41％)。5、在堿基置換類型中,單堿基置換頻次為90.00％。其中轉(zhuǎn)換頻次64.45％,顛換頻次23.23％,缺失頻次7.07％,插入頻次5.05％,存在典型的“轉(zhuǎn)換偏差”現(xiàn)象。6、在31條新帶中,有6條新帶的氨基酸編碼序列發(fā)生了突變,其中有4條序列(P1M1-V14-131,P7M7-V10-227

5、,P7M7-V3-197,P8Ml-V5-216)發(fā)生非同義突變,所編碼的氨基酸序列發(fā)生了改變。氨基酸的改變引起了蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)、結(jié)構(gòu)域、磷酸化位點以及亞細(xì)胞定位在內(nèi)的多種變化。說明外源DNA導(dǎo)入可引起受體基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)生變化,進(jìn)而導(dǎo)致突變體性狀變異。7、在66條缺失帶中,有29條完全位于基因編碼區(qū)、6條有部分序列位于基因編碼區(qū),說明這部分條帶所在基因發(fā)生了堿基突變,可能引起基因編碼蛋白質(zhì)的序列、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化,從而引起性狀變異。