AA野生种花生Ty1-copia类反转座子RT基因的克隆与序列分析

摘要

该研究旨在克隆Ty1-copia类反转录转座子RT(reverse transcriptase)基因,为分离花生属Ty1-copia类反转录转座子全长序列和研究其功能提供序列基础。根据RT基因的保守区设计简并引物,以两份AA染色体组野生种花生Arachis duranensis为试材,利用PCR扩增其基因组DNA,回收、克隆和测序目的条带后,对所获得序列进行生物信息学分析。结果表明:(1)目的条带大小约为260 bp,分别从两份野生种花生材料中克隆到41条和27条RT基因序列,68条序列的长度变化范围为256~270 bp,AT所占比例范围为55.86%~68.42%,AT与GC比例范围为1.27~2.17,核苷酸序列间相似性范围为49.8%~99.2%,存在较高异质性。(2)68条序列被分为6个家族,家族Ⅰ和Ⅳ为主要家庭。(3)68条序列中的19条发生了无义突变,A.duranensis(PI219823)要比A.duranensis(PI262133)的无义突变率高。(4)氨基酸序列间相似性为4.7%~100%,呈现高度异质性。(5)各家族中代表序列的蛋白质三级结构在整体构型上一致,但在螺旋结构数、折叠结构数、转角数和氢键数上存在较大差别。(6)序列间保守基序总体一致,但也存在一定变异,呈现一定异质性;系统进化树将68条序列分为10类,大部分序列都聚在A和B两大类中。(7)另有部分AA染色体组野生种花生的RT基因序列与其他物种植物的RT基因序列亲缘关系较近,推测不同物种植物间可能发生过Ty1-copia类反转录转座子的横向传递。该研究为花生属基于Ty1-copia类反转录转座子的新分子标记开发和应用奠定基础。