釀酒酵母復雜分類性狀的遺傳解析.pdf

1、復雜性狀是指由多基因和非遺傳因素共同作用的一類性狀的總稱。解析復雜性狀，尤其是分類多閾值復雜性狀，是研究者們在新世紀面臨的重大挑戰(zhàn)。細胞粘附正是一類廣泛存在于生物界的分類多閾值復雜性狀，它是指細胞群通過細胞表面的粘附分子不斷聚集的過程，是生物學許多研究領域的基礎（包括早期的胚胎發(fā)育、組織的新陳代謝以及腫瘤生長都涉及到細胞粘附）。而酵酒酵母作為重要的模式生物，具備簡單易培養(yǎng)的特點，廣泛應用于各種細胞行為的研究工作。釀酒酵母細胞粘附是一類由

2、FLO基因家族引起的細胞粘附行為，它分為兩類:細胞與細胞之間的粘附及細胞與非生命物質(zhì)的粘附。前者稱之為絮凝，它既是工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)物與菌株的分離手段（如燃料乙醇的發(fā)酵生產(chǎn)），又是抵御外界惡劣環(huán)境的合作行為（如營養(yǎng)缺乏或高乙醇濃度誘導的絮凝），具有工業(yè)生產(chǎn)和生物進化上的重要意義;而細胞與非生命物質(zhì)的粘附，通常為細胞與固體培養(yǎng)基的粘附則稱之為侵襲，侵襲是致病菌侵入宿主導致疾病的首要條件（如白色念珠菌Candida albicans侵入細胞引起各

3、類炎癥和皮膚病），以及癌細胞侵入血液淋巴等循環(huán)系統(tǒng)并惡性轉(zhuǎn)移的關鍵，侵襲性的遺傳機理研究對于疾病預防、藥物開發(fā)和癌癥治療具有重要的意義。
　　本文闡述了運用正向遺傳學從全基因組范圍和分子水平上全面深入解析釀酒酵母絮凝和侵襲性狀的研究工作。我們通過QTL作圖、精細定位、序列和功能分析，最終成功定位和克隆了四個絮凝QTL主效基因(FLO1、FPQ2、FLO8和FPQ15)和三個侵襲QTL主效基因(FLO8、FLO11和FPQ15)。其

4、中FLO1與FLO8是已知的絮凝基因，它們分別編碼細胞壁表面粘附蛋白及其轉(zhuǎn)錄因子;而FPQ2和FPQ15是兩個全新的絮凝相關基因，我們成功鑒定了其數(shù)量性狀核苷酸(QTN)，并通過一系列實驗闡明了新基因所引導的兩種全新的絮凝性狀遺傳分子機制。而在三個侵襲性QTL基因中，我們通過對FPQ15基因QTN的鑒定和功能分析，最終揭示了細胞極性和細胞形態(tài)對侵襲性生長的重要作用，初步構建了多基因互作網(wǎng)絡。
　　綜上，我們通過全基因組QTL掃描的