空間環(huán)境引起水稻基因組多態(tài)性變化的特征分析.pdf

1、在地磁場發(fā)生強度較大變化的時期，地球表面輻射強度明顯增強，與此同時，生物進化過程中的很多重要進化事件也發(fā)生在這個時期。于是，我們推測，較強的輻射強度可能是加速生物進化的重要誘因，但是地磁偏轉(zhuǎn)事件過程漫長，我們無法再重現(xiàn)這一重要的地質(zhì)學和生物學過程?？臻g環(huán)境與地球表面環(huán)境相比較，具有強輻射、微重力、高真空等特點，與地磁偏轉(zhuǎn)時期的地球表面環(huán)境有較大的相似性，于是我們選擇太空搭載生物實驗來模擬強輻射環(huán)境加速生物進化過程。我們將3個品系的粳稻品

2、種(珍珠紅、蓮粳2號、越光)搭載在神舟6號飛船后，在地面種植三代，利用AFLP分子標記來分析材料植株基因組變化特性。 本實驗室先期已經(jīng)完成當代(M1)材料植株的基因組特性分析，得出以下結(jié)論：1)不同品種的水稻對輻射的敏感性不同；2)空間搭載后的植株多態(tài)率明顯大于地面對照植株，說明在進化過程中輻射是激發(fā)基因組突變的重要因素；3)對差異條帶的序列進行分析，找到了輻射誘發(fā)突變的熱點區(qū)域，推測轉(zhuǎn)座可能是基因組突變的一種重要作用方式。

3、 為進一步研究空間輻射環(huán)境對水稻基因組影響的變異特征，本研究對其第二代(M2)及第三代(M3)，繼續(xù)采用AFLP分子標記方法(保持同樣引物，以觀察相同位點在不同世代間的變化)分析基因組突變的特點，得出以下結(jié)果：1)不同植株對空間輻射的敏感性不同，其后代植株對輻射造成的突變的遺傳特性也不同；2)對于珍珠紅、越光兩個品系來說，其M3代植株的多態(tài)率(分別為2.82％、3.02％)大于M2代植株的多態(tài)率(分別為0.93％、1.07％)；對于

4、蓮粳2號品系來說，其M3代植株的多態(tài)率(0.15％)小于M2代植株的多態(tài)率(1.23％)。 由此我們可以推測：空間輻射環(huán)境可能是誘發(fā)水稻基因組突變是水稻生物進化的主要因素之一；空間環(huán)境在誘發(fā)水稻基因組發(fā)生突變后(第一代M1)，在接下來的發(fā)育和生長過程中，生物體自身可能進行自我修復和復雜調(diào)控過程，其結(jié)果在后代(M2)的基因組突變率上，都明顯地恢復。但有趣的是，在經(jīng)過修復過程的第二代以后的第三代，卻出現(xiàn)了兩種基因組改變的趨勢：一是蓮