微型反向重复转座元件(MITE)靶区域扩增多态性:一种基于MITE的分子标记方法在水稻及其他植物上的应用

利用根据水稻微型反向重复转座元件（miniature inverted repeat transposable element，MITE）序列设计的特异引物，以及靶区域扩增多态性（target region amplification polymorphism，TRAP）方法中的随机引物及扩增程序对不同的水稻材料进行PCR扩增来检测MITE侧翼为基因区域的多态性，称之为微型反向重复转座元件靶区域扩增多态性（MITE-TRAP）。每次扩增能产生1条或多条清晰条带，条带的大小为100～1500bp，可在1．5％的琼脂糖凝胶上分离，有较好的可重复性，并发现了不同水稻品种间的多态性条带。进一步用基于水稻预测的MITE序列设计的特异引物对来自棉花、番茄及拟南芥的DNA样品进行MITE-TRAP扩增，均能成功扩增出条带，显示这种方法可以直接在其他植物中应用。还进一步讨论了该方法的优点及其可能的应用。

苹果微型反向重复转座元件(MITE)的分离与鉴定

【目的】从苹果基因组中分离微型反向重复转座元件(MITE),研究其对苹果基因组进化的作用。【方法】利用PIF转座酶简并引物扩增苹果PIF转座酶基因,采用染色体步移技术获得PIF转座酶基因的未知侧翼序列,使用EMBOSS的Eiverted软件查找靶位点重复(target site duplication,TSD)和末端反向重复(terminal inverted repeat,TIR)序列。【结果】苹果MITEs拥有MITEs的典型特征,包括长度短,不具有潜在的编码能力,富含A+T,易插入非编码区,有TIRs和TSDs,有形成二级结构的可能。【结论】苹果MITEs属于Tourist家族,与苹果PIF DNA转座子相关;苹果MITEs与基因相连,在基因调节上起重要作用;苹果MITEs具有潜在的转座能力,对苹果遗传多样性、进化及育种有重要作用。

植物基因组中微型反向重复转座元件研究进展

微型反向重复转座元件(miniature inverted repeat transposable element,MITE)是一类特殊的转座元件,在结构上与有缺失的DNA转座子相似,但具有反转录转座子高拷贝数的特点.MITE时常与基因相伴,对基因调控可能起重要作用,因此,MITE正逐渐成为基因和基因组进化及生物多样性研究的一种重要工具.本文综述了植物基因组MITE的结构、分类、活性及其应用研究进展.

33种鱼类微型反向重复转座元件鉴定

微型反向重复转座元件(MITEs)是一类短的非自主DNA转座子,其分布的位置会对宿主产生影响。文章使用生物信息学的方法对无颌类、软骨鱼纲、肉鳍鱼纲和辐鳍鱼纲鱼类基因组进行了MITEs预测,最终在33种鱼类基因组中鉴定出2433个M I T E s家族。文章发现鱼类基因组中M I T E s含量存在较大差异(0.11%—21.18%),并且MITEs含量与鱼类基因组大小呈正相关关系。根据末端重复序列(TIRs)和靶位点重复序列(TSDs)的特征将MITEs分为10个超家族,其中TC1-Mariner超家族的含量最高。MITEs在鱼类基因组中的插入事件主要发生在4百万年前至今,大多数物种的MITEs在2百万—0.5百万年前发生了爆发式扩增。鱼类基因组中的MITEs多数插入到基因内部或附近,这些转座子可能在基因的表达调控方面存在重要作用。

从金凤蝶分离的一株微孢子虫的全基因组MITEs转座子鉴定与系统进化分析

微型反向重复转座元件（MITEs）是一种非自主性DNA类转座子。从四川省雅安市野外的金凤蝶（Papiliomachaon Linnaeus）中分离到-株微孢子虫，简称PM-1。采用生物信息学分析方法，利用MITE—Hunter软件在PM．1基因组中鉴定出21个MITEs家族，命名为NpmMEl-NpmME21。其中有5个家族属于Stowaway—like类，1个家族属于Tourist-like类，2个家族属于Pegasus—like类，其余13个家族为新家族。比较家蚕微孢子虫（Nosema bombycis）已鉴定的MITEs转座子，发现PM-1分离株的NpmME20与家蚕微孢子虫的NbMEI属于同一家族，且在家蚕微孢子虫基因组中的拷贝数是PM-1分离株基因组中的30倍，表明该MITEs家族从2种微孢子虫共同祖先分化后，在家蚕微孢子虫基因组中经历了爆发式的扩增。对PM．1分离株NpmMEs各家族内拷贝序列两两间遗传距离的分析显示，NpmME1、NpmME8家族的遗传距离明显大于NpmME10、NpmME13、NpmME16家族，在家蚕微孢子虫中也有类似现象，暗示着前两者更为古老。进一步调查NpmMEs在PM．1基因组上的位置发现，NpmMEs转座子偏向于分布在基因侧翼非编码区，无基因内插入偏向；部分NpmMEs序列与基因起始密码子或终止密码子重叠，改变了基因的原有结构。研究结果有助于进一步阐释微孢子虫MITEs转座子的进化起源以及对基因组结构的影响。

MITE转座子在不同甘蓝型油菜品种中的多态性研究

微型反向重复转座因子(MITE)在真核生物基因组中普遍存在,其活动能够在物种内形成丰富的多态性,在基因组进化和基因调控中均发挥重要作用。该研究利用286对不同MITE家族侧翼序列筛选的特异引物,对101个中国油菜、27个加拿大油菜和29个合成油菜品系(共157个品系)的基因组DNA进行多态性研究,以明确MITE家族的插入/缺失多态性以及在不同油菜品种之间插入的遗传多样性,进而探讨他们之间的亲缘关系。结果显示:(1)286对引物中筛选出60对条带清晰重复性高的多态性引物,多态性比例21.0%;其中Stowaway-like家族和Tourist-like家族特异引物的多态性比例分别为24.6%和20.0%。(2)PCR扩增结果显示,60对多态性引物对中国、加拿大、合成油菜品系的基因组DNA分别扩增出4 029、1 044、1 087条清晰可辨的条带。(3)UPGMA聚类显示,中国油菜品种间遗传相似系数在0.59~0.95,加拿大油菜品种间遗传相似系数在0.73~0.95;合成油菜品种间遗传相似系数值在0.64~0.93。研究表明,MITE在基因组中大量随机插入,形成种内丰富的多态性,利用MITE家族引物检测不同地区的油菜种质资源的多态性,可为油菜的育种找到许多尚未被开发的遗传变异。

烟草MITE位点间多态性(IMP)标记开发及其遗传作图应用

为在烟草(Nicotiana tabacum)上进行IMP(inter-MITE polymorphism,MITE位点间多态性)标记开发,利用美国烟草基因组测序数据和MITE(miniature inverted repeat transposable element,微型反向重复转座元件)结构特征,通过生物信息学方法获得11 581组具有特异TIR(terminal inverted repeat,末端重复元件)序列的MITE及其多序列联配结果,并根据联配结果设计219条烟草IMP引物;利用9个不同类型烟草代表性品种进行测试,其中119条引物PCR扩增成功,引物开发成功率为54.6%;进一步对一个烤烟遗传群体亲本‘红花大金元’和‘HicksBroadleaf’进行标记筛选,共获得29个多态性标记,群体检测表明有21个标记可以整合定位到一个SSR标记遗传连锁图上.说明IMP标记在烟草中是一种可以利用的分子标记,但跟其他标记一样表现出较低的多态性,需高通量检测平台与之配套来提高其开发效率.

植物中活性MITEs转座子研究进展

MITEs(Miniature inverted-repeat transposable elements)转座子是一种特殊的转座子,其既有DNA转座子的转座特性——"剪切-粘贴"转座方式,又有RNA转座子的高拷贝特性。目前已被报道的MITEs种类和数量虽然很多,但是关于有转座活性的MITEs的报道却甚少。本文总结了近几年来有关活性MITEs的相关报道,发现具有转座活性的MITEs种类大都分布在Tourist家族,分别是m Ping、m Ging、Ph Tourist1、Tmi1和Ph Tst-3,另外还有Stowaway-like家族的d Tstu1和MITE-39以及Mutator家族的Ah MITE1。文中还分析了这些活性MITEs的结构(TIR和TSD)、拷贝数、进化模式以及转座特性等,为鉴定其他活性MITEs以及MITEs转座和扩增机制的研究奠定了基础。

花生杂交F_1种子真伪的分子鉴定研究

杂交是花生新品种选育的重要环节。为选育抗病、特色的花生新品种,我们分别将抗黄曲霉的"GT-C20"与感黄曲霉的"Tifrunner"进行正反杂交、抗青枯病的"J04"和感青枯病的"J62"进行正反杂交、"潍花10号"与黑种皮花生品种"豫花29"进行杂交、大花生品种"丰花1号"与野生资源"SAAS2015ID"进行杂交。本试验利用MITE转座子和SSR标记对各杂交组合的F_1代杂交种进行真伪性检测。根据分子标记检测结果,从254粒杂交F_1中共鉴定出96粒真杂交种,真杂种率为37.79%。本研究证明分子标记可有效地对花生杂交后代进行真实性鉴定。在播种前进行真杂种的鉴定可为后续材料的种植节约时间和成本,为遗传群体构建、新品种选育等奠定基础。

毛竹微型颠倒重复序列的鉴定及分子标记开发

MITEs(miniature inverted-repeat transposable elements)又称颠倒重复序列,是缺少转座酶序列的非自主型转座子,在真核生物基因组含量丰富,是基因组多态性形成的重要驱动力之一。该研究利用MITE Tracker软件,在毛竹(Phyllostachys edulis)新版基因组中鉴定到1579个MITEs家族,共包括18373个全长MITEs,占毛竹基因组的0.34%,被归入到7个超家族。超家族的插入时间跨度为0.5~16.5 mya,其中有3个超家族在2~4 mya经历过一次扩增事件;2个超家族分别在1~2 mya和3~5 mya经历两次扩增事件;2个超家族在0.5~16.5 mya经历一次长期扩增。MITEs偏好插入基因或基因附近,且Micron-like超家族偏好插入ATT与ATA之间。该研究开发了3个分子标记,可从12份雷竹变种变型材料中鉴定出4份。综上所述,该文主要分析了毛竹基因组中MITEs的分布、进化及插入情况,并获得了3对可以区分雷竹变种变型的分子标记,为下一步验证MITEs功能奠定基础。