芸薹属ASY1基因的克隆及进化分析

【摘要】ASY1为拟南芥减数分裂中联会复合体形成的辅助蛋白,在同源染色体识别和配对过程中具有重要作用。本研究以芸薹属三个四倍体种甘蓝型油菜(Brassicanapus,AACC)、芥菜型油菜(B.juncea,AABB)和埃塞俄比亚芥(B.carinata,BBCC)以及三个二倍体种白菜(Brassicarapa,AA)、甘蓝(B.oleracea)和黑芥(B.nigra,BB)为研究材料,通过减数分裂稳定性观察和ASY1基因的克隆及进化分析,揭示其在芸薹属多倍体形成与进化过程中发生的遗传变异,并分析这些变异对减数分裂稳定性形成的潜在贡献。主要结果如下：(1)利用RT-PCR或PCR扩增、克隆和测序,共分离获得了25条ASY1基因编码序列,分别来自9个甘蓝型油菜,5个芥菜型油菜,3个埃塞俄比亚芥,4个白菜,3个甘蓝和1个黑芥；(2)A、B、C三个不同基因组的ASY1基因编码序列在某些位点上具有基因组特异性,能够被明显区分,特别是B基因组与A或者C间；(3)芸薹属三个二倍体种ASY1基因与拟南芥、琴叶拟南芥和盐芥的ASY1基因序列上存在一些共有的和特异性的差异位点,可能是芸薹属基因组在进化历程中为适应三倍化而保留的关键变异；(4)通过芸薹属二倍体与四倍体间来源于相同基因组的ASY1基因编码序列的比对发现,B基因组ASY1基因编码序列在二倍体黑芥和四倍体芥菜型油菜以及埃塞俄比亚间均存在一些特异性碱基差异位点；C基因组ASY1基因编码序列在二倍体甘蓝和埃塞俄比亚芥中也存在一些特异性碱基差异位点,这些差异可能是ASY1基因为适应新一轮多倍化而保留的关键变异；(5)细胞学观察表明,甘蓝型油菜不同品种减数分裂的稳定性存在较大的差异,而芥菜型油菜和埃塞俄比亚芥不同品种减数分裂稳定性较高且差异不大。但是,通过对减数分裂稳定性不同的甘蓝型油菜品种ASY1基因编码序列的比对发现,该基因编码序列的变化并非是造成减数分裂稳定性差异的主要原因。
【作者】朱虹；
【导师】葛贤宏；
【作者基本信息】华中农业大学，作物遗传育种，2014，硕士
【关键词】芸薹属；ASY1；多倍体；减数分裂；进化；

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