无芒隐子草全基因组LTR反转录转座子的分析及分子标记开发

发布时间：2020-12-20 07:45

　　植物育种和种质资源的创新与利用离不开分子水平的遗传多样性研究。作为一种极度抗旱的禾本科牧草,无芒隐子草还兼具种子生活力高、营养价值好等优良特性,可以作为生态草、饲草和草坪草使用。然而,由于基因组数据的缺乏,目前对该物种的研究多集中在形态学和农艺学水平,分子水平的研究还相对滞后。长末端重复反转录转座子（long terminal repeat retrotransposon,LTR-RT）是植物基因组的重要组成部分,在功能基因组多样性和表型变异中起重要作用。LTR-RTs广泛分布于植物基因组中,这使其适于开发分子标记,用于种质鉴定、遗传多样性和系统发育分析以及辅助育种。近期完成的无芒隐子草全基因组测序为LTR-RTs的分析和分子标记的开发提供了基础。本研究基于全基因组数据,对无芒隐子草LTR-RTs进行了鉴定、分析,筛选了具有潜在活性的候选全长LTR-RTs,并且基于LTR-RTs数据开发了四种类型的分子标记,以期为无芒隐子草LTR-RTs数据的挖掘及分子标记辅助育种提供前期基础。主要研究结果如下:1.无芒隐子草全基因组水平鉴定了LTR-RTs。基于无芒隐子草全基因组数据,共鉴定出299... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

技术路线

ER和LTR_retriever(Ouetal.,2018)分两步对无芒隐子草全基因组进行LTR-RTs筛选，得到候选全长LTR-RTs。LTR_retriever对全长LTR-RTs的鉴定原则如图3.1(OuandJiang,2018)，完整的LTR-RTs长度在85-5,000bp、具有下图A所示的各个结构、LTR中间序列长度在1,000~15,000bp之间波动。后续再从NCBI的保守结构域数据库(Marchler-Baueretal.,2017)比对候选全长LTR-RTs的两个LTR之间的编码区域来确定结构域。将包含两端LTR区域、以及Gypsy和Copia超家族元件典型结构域（Gag、Rt、Rh、Int、Pr）中三个结构域的序列定义为全长LTR-RTs。图3.1LTR反转录转座子的结构。（A）完整的LTR反转录转座子结构具有两个长末端重复（LTR）（蓝色框）、LTR两侧有一对二核苷酸回文基序（红色三角）以及两端的5bp靶位点重复（TSD）（灰色框），区域abcd是LTR_retriever主要分析目标；（B）单LTR结构；（C）嵌套LTR反转录转座子，另一个LTR反转录转座子插入其编码区；（D）截短的LTR反转录转座子结构（图片来源于OuandJiang,2018）Figure3.1ThestructuresofLTRretrotransposons.(A)ThestructureofanintactLTRretrotransposonswithlongterminalrepeat(LTR)(blueboxes),apairofdinucleotidepalindromicmotifsflankingeachLTR(redtriangles),anda5-bptargetsiteduplication(TSD)(Grayboxes),Regionsa,b,c,anddaremaintargetsanalyzedbyLTR_retriever.(B)Thestructureofasolo-LTR.(C)Thestructuresofnest-insertedLTRretrotransposons.(D)ThestructuresoftruncatedLTRretrotransposons.Drawingisnotonscale

不同超家族的LTR反转录转座子在无芒隐子草基因组20条染色体上的分布


本文编号：2927495