水稻microRNA遗传多态性及进化选择分析
非编码microRNA广泛存在于生物体,在基因转录后水平发挥着重要调控作用。驯化是作物进化历程中对作物的遗传分化产生重要影响的选择压力。目前,已知的驯化基因多数为蛋白编码基因(如转录因子),而驯化选择是否对作物基因组的非编码区序列,尤其是作为基因调控途径上游位点的microRNA同样产生作用,目前还不清楚。本研究通过microRNA表达谱基因芯片考察了516个microRNA位点在栽培稻(O.sativa)和野生稻(O.rufipogon)苗期的表达,对存在显著表达差异的microRNA位点在51个栽培稻(27个籼稻和24个粳稻)和15个野生稻中进行了遗传多态性调查和基因驯化选择的统计检测,获得结果如下:1.在基因表达谱芯片实验中,有14个microRNA位点在栽培和野生两个群体苗期表达量存在显著差异,其中miR396f,miR396d两个位点在水稻两个栽培亚种籼稻与粳稻表达量显著不同。2.通过对14个microRNA位点的遗传多态性分析发现,microRNA位点在栽培稻中多态性明显低于其前体及上下游序列,表明净化选择(purifing selection,使有害突变在群体里频率降低)对microRNA位点进化的显著影响;通过对栽培和野生两个群体的遗传多态性比较发现,无论是microRNA位点本身还是其前体及上下游序列,栽培群体中DNA的多态性都呈下降趋势。3.对14个microRNA位点突变类型的研究发现,miR399a和miRl64c两个位点在成熟序列出现SNP。大量的SNP及碱基的插入和缺失(indel)在microRNA的前体及上下游序列中被发现。4.通过Tajima的D,Fay和Wu的H及HKA三种方法检验发现,miR164c、miR164d、miR164e和miR399j4个位点在栽培稻群体中检验出显著的正向选择信号(positive selection,使有利突变在群体中固定),但在野生稻群体中未检测到,表明这些位点可能与驯化选择相关。此外,miR399d及miR1862d在野生群体中正向选择检测显著,表明受到自然选择的作用。以上结果说明,非编码microRNA位点可能是驯化选择的直接靶基因。
水稻;microRNA位点;遗传多态性;基因驯化;进化选择
浙江大学
硕士
作物学
樊龙江
2010
中文
S511.032;S336
58
2014-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）