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无芒隐子草全基因组水平全长LTR 反转录转座子鉴定及其中断基因分析

2021-05-21王艺蒙马甜甜欧阳子凤张吉宇

草业学报 2021年5期

王艺蒙,马甜甜,欧阳子凤,张吉宇

(草地农业生态系统国家重点实验室,兰州大学草地农业科技学院,甘肃 兰州 730020)

无芒隐子草(Cleistogenes songorica)属于禾本科隐子草属,是荒漠草地旱生种,可以在年降水量100 mm 的西北内陆地区良好生长,对稳定荒漠草原生态系统具有重要作用[1]。其根系可以改善土壤团聚结构,增强土壤的凝聚力,在干旱半干旱地区具有抗水土流失能力,无芒隐子草还具有适口性好、耐践踏、青绿期长等多种优良特性,是优良的饲用禾草和草坪草[2]。其为异源四倍体(2n=4X=40),“腾格里”无芒隐子草是2016 年由我国草品种审定委员会审定登记的野生栽培品种(登记号:499),抗旱性极强,在干旱半干旱地区的生态治理、园林绿化和草原恢复中具有非常重要的应用价值[3]。

转座子(transposon)为植物基因组中含有的大量可移动的遗传因子,根据转座过程可分为DNA 转座子和反转录转座子两类[4]。反转录转座子(retrotransposon)是一类存在于植物基因组中的特殊的DNA 序列,以一种“复制粘贴”的转座机制来实现快速的自我增殖,其最早在哺乳动物和酵母基因组中被发现[5]。

相比于其他转座子,全长LTR 反转录转座子(long terminal repeat retrotransposon,LTR-RTs)有其独特的结构特征和转座机制,最显著的特征是在转座子的5′和3′端出现一对同向高度同源序列,长度从几百bp 到约5000 bp 不等,这两段标志序列被称为 TG-CA 盒(TG-CA box)[6]。在紧邻 5′LTR 的下游区域,有一个和该物种中某类tRNA 序列的3′末端反向互补,长度为十多个bp 的序列,该序列是反转录的起始引物的结合位点,称为引物结合位点 PBS(primer binding site)[7]。……

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