玉米rMrh/Mrh双元转座系统体细胞转座特性分析

基因组中转座子的插入和剪切都会使插入位点的序列发生改变,包括基因突变,进而导致表型变异或基因组进化。Mrh/rMrh是玉米Mutator超家族中首个经遗传学鉴定的双元转座子系统,其中仅有非自主性转座子rMrh完成了基因克隆及序列测定。通过遗传杂交后代的表型分离比确定Mrh活性系中仅有一个自主性转座子Mrh调控报告基因a1位点的rMrh发生转座。为了明确rMrh转座子在玉米体细胞中的转座剪切修复对宿主a1基因功能的影响,以及分处两个遗传位点的自主性Mrh转座子对同一a1位点rMrh剪切转座后序列修复类型的影响,对转座修复位点的PCR扩增产物进行了分子克隆及测序。结果显示,rMrh在玉米体细胞中a1位点转座后产生两种足迹类型,一种是精确修复,另一种是末端反向重复序列(terminal inverted repeat,TIR)残留。同时,在不同遗传位点的自主性转座子Mrh的调控下,rMrh在玉米体细胞中原初位点发生转座剪切时的修复类型相对单一,既能通过精确修复恢复宿主基因功能,也会因为残留碱基导致宿主基因功能的突变,但是不同遗传位点的自主性转座子Mrh的修复产物序列不尽相同。研究结果明确了经典Mrh/rMrh双元转座子系统中rMrh的转座剪切修复特性,在丰富对Mutator转座子遗传特性认识的同时,也为进一步应用这一转座子系统创制玉米新种质资源和功能基因组学遗传材料奠定了理论基础。

水稻Ac/Ds系统的Ds转座行为

将玉米的转座子系统Ac/Ds导入水稻基因组中诱导产生突变体的方法已成为构建水稻插入突变体库的主要策略之一.本研究通过水稻Ds-T-DNA转化纯合体和Ac-T-DNA转化纯合体的杂交,构建水稻的Ac/Ds双因子转座系统,对F1～F5代的Ds转座行为进行了研究.通过转座检测,发现1例Ds转座引起约170bpT-DNA载体序列的缺失,另1例Ds转座插入基因组时带有一段272bp的T-DNA载体序列.对F1～F5代Ds转座的连续检测结果表明,配子体转座频率随世代的增加而提高,F3代的配子体转座频率达54.2%.采用TAIL-PCR的方法扩增Ds元件旁侧的基因组序列,对17个TAIL-PCR产物的序列进行了分析,发现有5例Ds插入到基因序列中,Ds既可发生邻近位置的转座,也可发生不连锁的转座,Ds在染色体间的转座频率为33.3%.