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题名: 水稻花发育相关的miRNA靶基因多态性和自然选择研究 
作者: 凌立贞 
学位类别: 博士
答辩日期: 2010-11
授予单位: 中国科学院研究生院
授予地点: 北京
导师: 高立志 
学位专业: 植物学
中文摘要: 自然选择如何通过作用于重要调节因子而决定基因调节的进化方式,一直是进化生物学家感兴趣的话题。microRNA(miRNA)是一类内源转录后抑制因子,在植物的生长发育过程中发挥着重要作用。为了解花发育过程中miRNA调节层的自然选择机制,我们重测序了来自5个水稻群体的31个参与花发育的miRNA靶基因。研究发现负选择作用于保守的miRNA靶位点,在栽培稻及其野生祖先种中保持了低变异的、保守的靶序列。相反,正选择允许非保守的miRNA靶位点发生变异,且作用于特定的栽培群体。通过对非保守靶位点变异的分析,发现这些变异影响miRNA/target二聚体的稳定性和靶位点的得失,可能有助于miRNA功能的多样化。上述结果表明,保守miRNA靶位点的变异对水稻花的发育可能是有害的,而非保守靶位点的变异则有助于水稻花发育相关性状的表型多样化和群体对特定环境的适应。为进一步了解靶序列变异的等位基因的功能效应和进化意义,我们分析了粳稻、籼稻和普通野生稻群体中LOC_Os01g18850 (SPL 1)靶基因和两侧1.4M区域序列的单倍型和连锁不平衡(LD)结构。靶序列和两侧的SNP遗传谱表明两个栽培稻群体中包含靶序列SNP 3C/T的变异呈现很高的单倍型频率,低的单倍型多态性和严重的连锁不平衡,而普通野生稻群体则完全相反。LRT检测表明靶位点上的SNP 3C/T在整个栽培稻群体受到了近期正选择作用。两个栽培稻亚种群体间的比较表明,籼稻中一半的单倍型 (mh 2) 包含靶位点SNP 3C等位基因,而在粳稻中91%的核心单倍型mh 3中包含SNP 3T等位基因;而且该基因组区域的连锁不平衡程度粳稻群体较籼稻的高。这些差异表明,在进化过程中粳稻和籼稻的靶序列发生了独立的进化事件,而且粳稻群体受到了更强的近期正选择作用。最后,我们进一步调查了栽培稻中靶位点SNP3和SNP 4等位基因的生态地理分布,结果表明粳稻的SNP 3T和SNP 4A等位基因在花发育过程中可能与适应北方的气候相关。
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.kib.ac.cn/handle/151853/16170
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凌立贞 .水稻花发育相关的miRNA靶基因多态性和自然选择研究 .[博士 学位论文 ].中国科学院研究生院 .2010
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