水稻microRNA遺傳多態(tài)性及進(jìn)化選擇分析.pdf

1、非編碼microRNA廣泛存在于生物體,在基因轉(zhuǎn)錄后水平發(fā)揮著重要調(diào)控作用。馴化是作物進(jìn)化歷程中對(duì)作物的遺傳分化產(chǎn)生重要影響的選擇壓力。目前,已知的馴化基因多數(shù)為蛋白編碼基因(如轉(zhuǎn)錄因子),而馴化選擇是否對(duì)作物基因組的非編碼區(qū)序列,尤其是作為基因調(diào)控途徑上游位點(diǎn)的microRNA同樣產(chǎn)生作用,目前還不清楚。本研究通過(guò)microRNA表達(dá)譜基因芯片考察了516個(gè)microRNA位點(diǎn)在栽培稻(O.sativa)和野生稻(O.rufipogo

2、n)苗期的表達(dá),對(duì)存在顯著表達(dá)差異的microRNA位點(diǎn)在51個(gè)栽培稻(27個(gè)秈稻和24個(gè)粳稻)和15個(gè)野生稻中進(jìn)行了遺傳多態(tài)性調(diào)查和基因馴化選擇的統(tǒng)計(jì)檢測(cè),獲得結(jié)果如下:1.在基因表達(dá)譜芯片實(shí)驗(yàn)中,有14個(gè)microRNA位點(diǎn)在栽培和野生兩個(gè)群體苗期表達(dá)量存在顯著差異,其中miR396f,miR396d兩個(gè)位點(diǎn)在水稻兩個(gè)栽培亞種秈稻與粳稻表達(dá)量顯著不同。2.通過(guò)對(duì)14個(gè)microRNA位點(diǎn)的遺傳多態(tài)性分析發(fā)現(xiàn),microRNA位點(diǎn)在栽

3、培稻中多態(tài)性明顯低于其前體及上下游序列,表明凈化選擇(purifing selection,使有害突變?cè)谌后w里頻率降低)對(duì)microRNA位點(diǎn)進(jìn)化的顯著影響;通過(guò)對(duì)栽培和野生兩個(gè)群體的遺傳多態(tài)性比較發(fā)現(xiàn),無(wú)論是microRNA位點(diǎn)本身還是其前體及上下游序列,栽培群體中DNA的多態(tài)性都呈下降趨勢(shì)。3.對(duì)14個(gè)microRNA位點(diǎn)突變類型的研究發(fā)現(xiàn),miR399a和miRl64c兩個(gè)位點(diǎn)在成熟序列出現(xiàn)SNP。大量的SNP及堿基的插入和缺失(

4、indel)在microRNA的前體及上下游序列中被發(fā)現(xiàn)。4.通過(guò)Tajima的D,Fay和Wu的H及HKA三種方法檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),miR164c、miR164d、miR164e和miR399j4個(gè)位點(diǎn)在栽培稻群體中檢驗(yàn)出顯著的正向選擇信號(hào)(positive selection,使有利突變?cè)谌后w中固定),但在野生稻群體中未檢測(cè)到,表明這些位點(diǎn)可能與馴化選擇相關(guān)。此外,miR399d及miR1862d在野生群體中正向選擇檢測(cè)顯著,表明受到自然選