栽培种花生Ty3-gypsy类逆转座子逆转录酶基因序列的分离与分析

作者：熊发前^*; 刘俊仙; 刘菁; 阳太亿; 贺梁琼; 蒋菁; 韩柱强; 唐秀梅; 钟瑞春; 吴海宁; 黄志鹏; 唐荣华

来源：基因组学与应用生物学, 2022, 41(04): 862-876.

DOI：10.13417/j.gab.041.000862

• 花生
• Ty3-gypsy类逆转座子
• 逆转录酶
• 异质性

植物长末端重复(long terminal repeat, LTR)逆转座子具有普遍性、高拷贝、高异质性和插入多态性，适合开发成分子标记。本研究从栽培种花生(Arachis hypogaea)基因组中获得Ty3-gypsy类逆转座子逆转录酶基因序列，分析其特点和差异，为基于LTR逆转座子的分子标记开发奠定基础。利用根据Ty3-gypsy类逆转座子逆转录酶基因保守区设计的简并引物对栽培种花生‘桂花1026’品种的基因组DNA进行PCR扩增，目的条带经回收、克隆和测序后，对获得序列进行生物信息学分析。克隆到27条逆转录酶基因序列，序列长度皆为432 bp, AT所占比例为55.32%～66.90%,AT与GC比值为1.24～2.02,核苷酸序列间相似性为44.90%～98.80%,呈现较高异质性；聚类分析后，27条基因序列分为3个家族，家族Ⅰ是主要成分；27条编码蛋白序列的基因中有10条发生了无义突变；基因编码蛋白序列间相似性为34.50%～97.90%,呈现高度异质性；除AhRT2-4外，各基因编码蛋白序列间保守基序完全一致；对栽培种花生和其他物种植物的Ty3-gypsy类逆转座子逆转录酶序列构建系统进化树，进化树显示所有序列被分为6类，其中，Ⅰ类包含19条其他植物物种和1条栽培种花生的序列，Ⅱ类包含8条其他物种和7条栽培种花生的序列，表明栽培种花生逆转录酶序列具有较高的保守性，栽培种花生逆转录酶基因编码蛋白序列与绿豆(Vigna radiata)、枣(Ziziphus jujuba)、黄瓜(Cucumis sativus)、油棕(Elaeis guineensis)、火龙果(Hylocereus undatus)等植物的逆转录酶序列亲缘关系较近，表明不同植物的Ty3-gypsy逆转座子之间可能存在着水平基因转移；通过比对花生EST数据库，发现了4条具有转录活性的栽培种花生Ty3-gypsy类逆转座子。本研究所获得的逆转录酶基因序列可为栽培种花生Ty3-gypsy逆转座子的分子标记开发利用及分子育种奠定一定基础。

• 单位
  广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所; 广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所