石蒜Ty1-copia类反转录转座子反转录酶基因(RT)的克隆与分析

• 作者: 周芬静 童再康 高燕会
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 关键词: 石蒜 Ty1-copia类反转录转座子 反转录酶(RT) 进化
• 年，卷（期）: 2015,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 469-480
• 页数: 12页
• 字数: 8127字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2015.04.006

摘要

目前石蒜基因组的进化机制尚不清楚,而反转录转座子是植物基因组进化的主要来源.本研究以二倍体(2n=2x=22)和三倍体(2n=3x=33)石蒜(Lycoris radiata)为实验材料,利用Ty1-copia类反转录转座子反转录酶基因(reverse transcriptase,RT)序列的简并引物克隆RT片段,并对其进行相关分析.其中,从二倍体和三倍体石蒜中分别获得了16条(2RA 1～2RA16,GenBank登录号:KP275626～KP275641)和17条(3 RA1～3 RA17,GenBank登录号:KP275642～KP275658)RT序列.这些序列长度范围为248～266 bp,二倍体石蒜核苷酸序列相似性为49.05％～87.83％,三倍体石蒜为40.75％～89.73％;二倍体石蒜氨基酸序列相似性为18.60％～91.95％,三倍体石蒜为18.07％～88.51％.从这两种石蒜中获得的RT序列均具有多态性和高度异质性,且三倍体石蒜序列差异较二倍体大.33条氨基酸序列构建的N.J.系统进化树,表明二倍体和三倍体石蒜反转录转座子之间不仅发生了横向传递,而且发生了纵向传递,证明石蒜RT序列的分类情况与倍性没有直接相关性.和其他植物的系统进化分析表明石蒜RT序列与草本植物亲缘关系较近,与藻类植物团藻(Volvox carteri)、苔藓植物曲尾藓(Dicranum scoparium)、蕨类植物桂香蕨(Osmunda cinnamomea)和蔺木贼(Equisetum scirpoides);单子叶植物玉米(Zea mays)、小麦(Triticum aestivum)、荸荠(Eleocharis quinqueflora)、铁皮石斛(Dendrobium officinale);双子叶植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)、番茄(Lycopersicon esculentum)、杨树(Populus ciliate)、欧洲云杉(Picea abies)、水葡萄(Beta procumbens)、大豆(Glycine max)同源性较高,且来自于二倍体石蒜的2RA16是石蒜Ty1-copia反转录转座子序列中最古老的一条.此外,研究表明二倍体石蒜很可能是石蒜复合体中的原始类群,三倍体石蒜为同源三倍体.研究结果对石蒜种内进化以及三倍体石蒜的起源有了更深入的了解,为进一步揭示石蒜核型进化机制提供科学依据,同时也为石蒜属的多倍体育种提供了理论基础.