空間飛行誘發(fā)水稻基因組不穩(wěn)定序列特征分析.pdf

1、空間輻射包括電子、質(zhì)子、重離子等電離輻射。電離輻射能夠引起基因組不穩(wěn)定，即細(xì)胞受到輻射后，在被輻射的細(xì)胞的多世代中仍出現(xiàn)基因組突變率增加，引起后代延遲突變。基因組不穩(wěn)定表現(xiàn)為基因突變、微衛(wèi)星不穩(wěn)定等。經(jīng)神舟6號載人飛船飛行搭載后水稻種子于地面連續(xù)種植，在第三代中發(fā)現(xiàn)紫色突變。將紫色突變植株種植，后代出現(xiàn)紫色和綠色性狀分離現(xiàn)象，表明空間飛行能夠誘發(fā)水稻紫色突變表型不穩(wěn)定遺傳，這種表型的不穩(wěn)定性可能是基因組的不穩(wěn)定導(dǎo)致。為探索空間飛行引起水

2、稻基因組不穩(wěn)定的序列特征和分子機(jī)理，本研究利用AFLP技術(shù)，對空間環(huán)境引起水稻葉色突變植株進(jìn)行了基因組突變位點掃描，研究多態(tài)性位點的序列特征，并檢測多態(tài)性位點在后代中的遺傳或突變情況。實驗結(jié)果檢測到29個多態(tài)位點，對其中20個測序后比對水稻基因組序列，發(fā)現(xiàn)14個位點(70％)位于水稻基因組非基因區(qū)，5個位點(25％)位于基因區(qū)，1個位點(5％)與現(xiàn)有水稻基因組序列不匹配，表明空間飛行引起的水稻基因組不穩(wěn)定主要發(fā)生在非基因編碼區(qū)。檢測其中

3、8個突變位點紫色和綠色同源植株的突變序列特征，得到34個點突變、1個微衛(wèi)星序列異常和4處缺失突變。相同方法檢測M4代紫色和綠色植株，發(fā)現(xiàn)點突變增至43個，其中10個位點(23.26％)穩(wěn)定遺傳，19個位點(44.19％)與顏色性狀共發(fā)生。本次研究發(fā)現(xiàn)空間飛行能夠誘發(fā)基因組不穩(wěn)定，水稻的紫色突變可能是空間引起基因組不穩(wěn)定的表現(xiàn)；空間飛行引起水稻基因組不穩(wěn)定主要發(fā)生在非基因編碼區(qū)，主要突變類型為點突變，其他突變類型包括微衛(wèi)星序列重復(fù)數(shù)改變和