赖草属(Leymus Hochst.)和新麦草属(Psathyrostachys Nevski)植物重复序列的克隆与鉴定

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本研究通过对2个赖草属物种赖草(L.secalinus)、大赖草(L.racemosus(PI272134))和2个新麦草属物种新麦草(Psa.juncea)和华山新麦草(Psa.huashanica)Cot-1DNA文库所获得重复序列进行测序,分别获得了105、88、101和115个重复序列。对这些重复序列进行分析结果表明,赖草中的重复序列类型有六类:反转录转座子类型、转座子类型、串联重复序列类型、LZ-NBS-LRR类型、uncharacterized sequences类型和LTR+Afa-family类型;新麦草和大赖草(L.racemosus(PI272134))中的重复序列类型也有六类,与赖草中类型不同的是,他们没有LTR+Afa-family类型却分别有LTR+LTR/Copia类型和LTR/Gypsy+pLrPstI-4类型的序列;华山新麦草中有四类:串联重复序列Lt1-6类型、LTR/Gypsy类型、uncharacterized sequences类型和LZ-NBS-LRR类型。赖草和新麦草中最丰富的重复序列为反转录转座子,其次是串联重复序列类型中的TaiI-family,而大赖草(L.racemosus(PI272134))和华山新麦草中最丰富的重复序列均为串联重复序列,分别是pLrPstI-4/3和Lt1-6类型的序列。  将赖草和新麦草中每种类型的重复序列对4个赖草属和2个新麦草属的物种进行荧光原位杂交结果表明:  (1)有些序列在不同的属之间或同一种的不同品种之间分布差异很大。赖草中的串联重复序列pLs-104在大赖草中信号分布差异很大,赖草中串联重复序列探针pLs-10,LTR/Copia类型的探针pLs-15、pLs-19,LTR类型探针pLs-66、pLs-27、pLs-65和新麦草中LTR/Gypsy类型的探针pPj-44在赖草属植物与新麦草之间信号分布差异很大。它们在基因组重复序列中的含量都不高,除了pLs-104占赖草重复序列的1.9%外,其余的只占1.0%。该结果表明赖草和新麦草中进化速率很快的序列主要为LTR/Copia和LTR类型的序列且是含量很少的那些序列,而LTR/Gypsy类型的序列则比较保守且在赖草和新麦草重复序列中的比例都很高。  (2)探针pLs-1在赖草中有18条染色体上有信号,有10条染色体无信号,探针pLs-20在赖草(L.secalinuss)中有14条染色体信号较弱。该结果表明赖草的基因组的供体很有可能来源不同。来自赖草和新麦草的探针pLs-38、pLs-40、pLs-10、pLs-104和pPj-2,大赖草(L.racemosus(PI272134))的探针pLr-19,华山新麦草的探针pPh-122在新麦草和赖草中一半的染色体的信号分布基本一致,该结果支持新麦草为赖草属植物Ns基因组祖先的一个供体。pPj-2和pPh-122的双色荧光原位杂交在赖草染色体上的信号分布表明,新麦草和华山新麦草都与赖草的Ns基因组亲缘关系很近。  (3)赖草中串联重复序列探针pLs-10和pLs-104、LTR/Copia类型探针pLs-1、LTR/Gypsy类型探针pLs-35因信号分布在大赖草(PI531812)和大赖草(PI531811)上基本一致与大赖草(PI272134)有所不同,表明大赖草(PI531812)和大赖草(PI531811)的亲缘关系更近。下列探针中,赖草中LTR/Copia类型探针pLs-30和pLs-19、LTR/Gypsy类型探针pLs-32和pLs-23、LTR类型探针pLs-60和pLs-66;新麦草中LTR/Gypsy类型探针pPj-77、pPj-44和pPj-55,LTR类型探针pPj-28;大赖草(PI272134)中LrPstI-4类型探针pLr-19;华山新麦草(Psa.huashanica)中Lt1-6类型探针pPh-122在L.racemosus(PI531812)和L.racemosus(PI531811)的染色体上的信号分布高度一致,进一步支持了大赖草(PI531812)和大赖草(PI531811)的亲缘关系更近。  (4)本研究分离到了两个新的染色体标记,他们是分别来自来自赖草(L.secalinus)的重复序列pLs-39和大赖草L.racemosus(PI272134)的重复序列pLr-32。
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