普通小麥形成早期的遺傳和表現(xiàn)遺傳穩(wěn)定性研究.pdf

1、異源六倍化是普通小麥（Triticum aestivum L.）物種形成的關(guān)鍵事件，也是普通小麥具有較強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性的原因之一。最近的一項(xiàng)研究表明，異源六倍化導(dǎo)致小麥基因組中反轉(zhuǎn)座子Veju側(cè)翼序列發(fā)生了大規(guī)模的遺傳和表觀遺傳變異。但這一結(jié)果的普遍性及其在普通小麥物種形成中的可能貢獻(xiàn)尚不清楚。
　　為進(jìn)一步探討異源六倍化誘導(dǎo)產(chǎn)生的遺傳和表觀遺傳變異的普遍性及其對普通小麥物種形成的可能貢獻(xiàn)，以四套獨(dú)立合成的，染色體構(gòu)成與普通小麥T.a

2、estivum L.相同的異源六倍體小麥為實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行了本文研究。首先利用多色基因組原位雜交技術(shù)(mc-GISH)從其中三套新合成的異源六倍體小麥材料中選取染色體水平上穩(wěn)定（不含非整倍體及基因組間異位）植株，而另一套材料中選取了非整倍體植株。隨后，分別利用多種分子標(biāo)記技術(shù)（包括轉(zhuǎn)座子展示、AFLP、甲基化敏感座子展示和MSAP）對所選取植株的反轉(zhuǎn)座子Veju和BARE-1側(cè)翼序列及全基因組大量隨機(jī)位點(diǎn)的遺傳和基于DNA甲基化的表觀遺傳

3、穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明:(1)異源六倍體小麥形成早期，非整倍體個體出現(xiàn)的概率較低;(2)在染色體數(shù)目穩(wěn)定的個體中，反轉(zhuǎn)座子Veju和BARE-1的側(cè)翼序列只發(fā)生了極少量的序列變異，而在基因組大量隨機(jī)位點(diǎn)上幾乎不存在序列變異，說明異源六倍體小麥形成早期的基因組具有高度的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;(3)在反轉(zhuǎn)座子Veju和BARE-1的側(cè)翼序列及全基因組隨機(jī)位點(diǎn)上均發(fā)生了大量的DNA甲基化變異，而且這些變異以較高頻率遺傳給后代;(4)對DNA甲基

4、化變異位點(diǎn)的重亞硫酸鹽測序證實(shí)了其真實(shí)性。
　　為了探究異源六倍體小麥形成早期基因組表現(xiàn)為遺傳穩(wěn)定而表觀遺傳不穩(wěn)定性的可能原因，運(yùn)用實(shí)時定量PCR技術(shù)，分別對維持基因組穩(wěn)定性的細(xì)胞周期檢控點(diǎn)基因(Cell cycle checkpoint)，錯配修復(fù)基因(Mismatch repair)以及參與染色質(zhì)表觀調(diào)控的主要基因進(jìn)行了基因表達(dá)研究。結(jié)果表明，相對于二倍體和四倍體親本，在新形成的異源六倍體小麥中，這三大類基因的表達(dá)量均表現(xiàn)為明