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水稻基因组测序工作完成及大量全长cDNA序列发表以来,基因注解、基因功能的验证以及籼粳基因组与重要功能基因的比较,已成为水稻基因组研究的重点和难点。本研究利用日本晴(粳稻)和9311(籼稻)基因组测序结果,进行转录因子基因的克隆及功能验证,并以丝/苏氨酸蛋白激酶基因和具有转座活性的mPing转座子来研究水稻籼粳基因组差异,获得结果如下: 1.采用同源序列查寻和RT-PCR技术,克隆了一个水稻脱落酸信号转录因子OsMYC基因和一个GRAS家族转录因子OsGAI基因的全长开放阅读框,并在Genbank登录,将他们与强启动子SP1300相连,构建超表达载体,用农杆菌侵染法转化拟南芥,获得36个转OsMYC基因植株,分子结构分析、同源序列比对以及表达模式研究结果表明,该基因含有典型的bHLH结构,与玉米7E、拟南芥AtMYC2基因的同源性分别是78%和48%,这三个基因可能是同源基因。获得转OsGAI基因植株27个,并发现转基因植株的株高与对照相比明显变矮。 2.发现一个MYB基因存在可变剪接现象,并克隆了其三种不同的剪接产物。 3.从9311和日本晴基因组中搜索到138个丝/苏氨酸蛋白激酶基因,其中的62个基因在9311与日本晴之间存在差异,选择其中30个碱基缺失明显的基因用PCR进行验证,有6个基因被确定存在差异,推测9311和日本晴之间约有12个丝/苏氨酸蛋白激酶基因存在差异,占全部丝/苏氨酸蛋白激酶基因数的9%,远高于9311和日本晴间全基因组的差异(2%),表明丝/苏氨酸蛋白激酶基因可能是籼粳基因组分化的热点之一。 4.比较了可移动转座子mPing在9311和日本晴基因组之间的差异,发现在日本晴基因组中mPing有37个拷贝,9311中仅有12个拷贝,对其中40个拷贝进行验证,仅有一个同拷贝同时存在于9311和日本晴中。仅在籼稻9311中出现的8个mPing转座子拷贝在其他籼稻品种均存在,而在粳稻品种中均没有,表明mPing转座子的这种差异不仅表现在9311与日本晴之间,而且表现在其他籼粳品种之间。 5.用来自9311的8个拷贝和日本晴的22个mPing拷贝对元江普通野生稻和东乡普通野生稻进行检测,在这些位点上均没有检测到转座子插入,这些mPing转座子插入可能是在野生稻驯化成栽培稻之后发生的,我们认为转座子的移动和插入可能是籼粳基因组分化的动力之一。 6.对13个SSR和19个RFLP籼粳特异标记的电子定位结果表明,有10个SSR和13个RFLP标记位于染色体的单倍型区,单倍型区是一组不发生同源重组的基因或DNA序列,这表明籼粳分化在染色体上并非均匀发生,而且在某中程度上解释了同工酶基因的非随机组合现象形成的分子机理。