玉米比较基因组学研究进展

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引用次数：黎裕， 王天宇中国农业科学院作物品种资源研究所,北京,100081生物技术通报BIOTECHNOLOGY BULLETIN2004，""(1)3次

参考文献(32条)

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玉米 比较基因组学

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1.学位论文 黄彬彬 禾本科三个染色体位点的比较基因组学研究 2007

比较基因组学是对已知基因和基因组结构进行比较来了解基因功能、表达机理和物种进化的新兴学科。特别是在禾本科植物中进行的比较基因组学研究已经揭示了植物基因组组织结构的多样性和保守性。本研究以薏苡和水稻这两种禾本科植物为材料，分别选取了薏苡中Tbl(Teosinte：Branched

1)基因、22kDa醇溶蛋白(coixin)基因家族位点及水稻中MOCl基因位点，进行了比较基因组学研究。

薏苡与玉米同属禾本科玉蜀黍族，是玉米的野生近缘属，具有抗病、耐寒、种子蛋白含量高等优点。我国薏苡资源丰富，被公认为是世界薏苡的重要起源地之一。但是，薏苡无论是在国内还是国外都缺少系统的基因组学研究。

Tbl(Teosinte Branched 1)基因是一个与植株的形态建成及顶端优势有密切关系的基因，它控制着植物分枝的形成。在玉米驯化过程中该基因还是人工选择的主要位点之一，对玉米的进化起着重要作用。本研究我们通过对本实验室薏苡BAC文库(世界上首次构建)的筛选，得到了6个含有Tbl基因的BAC克隆并选定了其中的1个，经过鸟枪法测序和序列组装，得到一条长100709bp的序列。基因预测发现在这段序列中含有5个基因，2个反转座子和1个DNA转座子。通用比对Tbl基因旁侧11kb的区段在相近禾本科(玉米、高粱、水稻)中的保守性，发现薏苡与玉米和高粱间的保守性明显高于与水稻之间的，这一结果与分类学上的结果是一致的。此外我们还发现薏苡与高粱、玉米之间存在着大量保守的非编码序列(ConservedNoncoding Sequences CNSs)。在与水稻的整个区段的比较中发现，薏苡与水稻在Tb1位点上基因的内容和基因的顺序总体上是保守的(微观共线性)，但是还是出现了一些基因的缺失和分化。在这一区段中薏苡的4个基因在水稻中存在着直向同源基因，而且这4个基因的排列顺序在两个物种中是相同的。此外，在两个物种中都有缺失相对应的直向同源基因的基因，同时还有基因在两个物种中发生了分化，水稻中的基因5在薏苡中断列成了基因3和基因4。

薏苡种子的蛋白质含量高达18.7％，是所有禾谷类种子中最高的。相比之下，水稻、玉米和小麦的种子中的蛋白含量都仅在10％左右。种子储藏蛋白中醇溶蛋白是主要的一种，而α-醇溶蛋白又是醇溶蛋白中的主要家族，但目前在薏苡中对于α-醇溶蛋白的研究很少。已有数据显示，22kDa，薏苡蛋白是个基因家族，而且象玉米中的醇溶蛋白那样成簇分布，但其具体的组成和结构还不清楚。因此克隆和分析薏苡中主要的种子储藏蛋白是提高种子蛋白含量和改善蛋白品质的基础。本研究我们通过对本实验室薏苡BAC文库(世界上首次构建)的筛选，得到了19个含有22kDa α-coixin基因的BAC克隆并选定了其中的2个，经过鸟枪法测序和序列组装，共测定了两条分别为122kb和141kb的序列。通过基因预测及同源比对，在这两个区段中共发现了17个α-coixin基因，其中在122kb的区段中有6个基因拷贝，而在141kb的区段中存在11个基因拷贝。我们发现虽然有些单个基因被转座子或反转座子隔开，但基因总体还是成 …… 此处隐藏：8492字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……