甘蔗Ty3-gypsy类逆转座子RT基因的克隆及分析

[目的] 从甘蔗基因组中分离Ty3-gypsy类逆转座子的RT基因序列,分析序列的特点、差异及系统进化关系,为研究其转录活性和调控功能奠定基础.[方法] 根据Ty3-gypsy类逆转座子RT基因序列的保守区设计简并引物,对甘蔗品种新台糖22的基因组DNA进行PCR扩增,目的条带经回收、克隆和测序后,对所获得序列进行生物信息学分析.[结果] 目的条带大小约430 bp,成功分离到36条RT基因序列,只有1条序列的长度为430 bp,其余序列的长度均为432 bp,AT所占比为56.71％～64.81％,AT与GC比值为1.31～1.84;核苷酸序列间相似性为46.2％～99.3％.聚类分析后,36条RT基因序列被划分为5个家族,家族Ⅰ和家族Ⅳ是包含序列最多的家族.翻译后,有6条序列发生了无义突变;氨基酸序列间相似性为10.1％～100％,呈现高度异质性;36条RT基因序列中的34条序列的保守基序完全一致,呈现高度保守性.各家族中代表序列的蛋白质三级结构整体构型基本类似,但在氢键数和转角数上存在着较大差别,呈现一定异质性和多态性.系统进化树显示,所有RT基因序列被分为7类,Ⅰ类中的18条甘蔗RT基因序列与拟南芥的BAB40828.1具有较高相似性,Ⅶ类中的SoRT3-26与大豆的BAB40834.1、菠菜的BAB40833.1和粳稻的BAB40824.1的亲缘关系最近,暗示在进化过程中甘蔗与这些物种植物之间可能发生了Ty3-gypsy类逆转座子的横向传递;通过比对甘蔗EST数据库,发现了10条具有转录活性的甘蔗品种新台糖22的Ty3-gypsy类逆转座子.[结论] 获得甘蔗Ty3-gypsy类逆转座子RT基因序列及其具有转录活性序列,为下一步分离Ty3-gypsy类逆转座子全长序列及研究Ty3-gypsy类逆转座子转录转座活性和功能提供序列基础,也为开发甘蔗LTR逆转座子的分子标记奠定基础.