留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

毛竹长末端重复序列反转录转座子的全基因组特征及进化分析

陈娅欣 周明兵

陈娅欣, 周明兵. 毛竹长末端重复序列反转录转座子的全基因组特征及进化分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200458
引用本文: 陈娅欣, 周明兵. 毛竹长末端重复序列反转录转座子的全基因组特征及进化分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200458
CHEN Yaxin, ZHOU Mingbing. Genome-wide characteristics and evolution analysis of long terminal repeat retrotransposons in Phyllostachys edulis[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200458
Citation: CHEN Yaxin, ZHOU Mingbing. Genome-wide characteristics and evolution analysis of long terminal repeat retrotransposons in Phyllostachys edulis[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200458

本文已在中国知网网络首发,可在知网搜索、下载并阅读全文。

毛竹长末端重复序列反转录转座子的全基因组特征及进化分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200458
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(31870656,31470615);浙江自然科学基金资助项目(LZ19C160001)
详细信息
    作者简介: 陈娅欣(ORCID: 0000-0003-3889-2502),从事毛竹LTR反转录转座子在非生物胁迫下的研究。E-mail: 2849124318@qq.com
    通信作者: 周明兵(ORCID: 0000-0001-5674-4410),教授,博士,从事竹子生长发育表观遗传学,竹子快速生长机制研究。E-mail: zhoumingbing@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: Q753;S795.7

Genome-wide characteristics and evolution analysis of long terminal repeat retrotransposons in Phyllostachys edulis

  • 摘要:   目的   研究毛竹Phyllostachys edulis基因组中的长末端重复序列反转录转座子(long terminal repeat retrotransposons, LTR-REs)的特征,为今后利用LTR反转录转座子对毛竹基因组的功能和对竹种资源遗传多样性的研究奠定基础。   方法   通过生物信息学方法,利用LTRharvest和RepeatMakser软件对第2版毛竹基因组中的LTR反转录转座子进行全面注释与分类,并对得到的LTR反转录转座子的分布特征、进化特性和插入时间进行分析。   结果   在毛竹基因组中共注释得到1 014 565个LTR反转录转座子,1 562个家族,占毛竹基因组的54.97%。其中solo LTR反转录转座子与完整LTR反转录转座子(S/F)的比例较高(约1.77∶1.00),表明在毛竹LTR反转录转座子中可能发生了相对较高频率的非法重组和不平衡重组。毛竹LTR反转录转座子分为Ty1-copia和Ty3-gypsy超家族,Tork、Reftrofit、Sire、Oryco、Del、Reina、Crm、Tat、Galadriel、Athila等10个谱系。毛竹LTR反转录转座子的Ty1-copia和Ty3-gypsy超家族对PBS位点的偏好性呈相反趋势,较长的LTR反转录转座子具有更长的LTR序列,结构也更加完整。毛竹LTR反转录转座子的插入时间主要集中在0~2.0 Ma,且还处于不断缓慢增长的状态。   结论   第2版毛竹基因组的高质量组装,能更好地注释和分析毛竹基因组中的LTR反转录转座子。基于结构预测的LTRharvest法,能更精准地预测毛竹LTR反转录转座子。不同谱系的毛竹LTR反转录转座子在进化过程中具有不同的分化和扩增活性。毛竹LTR反转录转座子总体上处于不断扩增状态,这是导致毛竹基因组较大的主要原因之一。图3表3参52
  • 图  1  LTR反转录转座子全长与LTR序列长度的相关性

    Figure  1  Correlation of length between LTR and LTR retrotransposons

    图  2  毛竹LTR反转录转座子各个谱系的插入时间

    Figure  2  Insertion time distribution of different lineages of moso bamboo LTR retrotransposons

    图  3  毛竹LTR反转录转座超家族的插入时间

    Figure  3  Insertion times of superfumily of moso bamboo LTR retrotransposons

    表  1  毛竹LTR反转录转座子超家族分类

    Table  1.   Classification of LTR retrotransposons superfamily of moso bamboo genome

    超家族谱系家族a结构数量/个全长/bp百分比b/%
    Ty1-copiaTork236GAG-PR-INT-RT-RH145 708124 219 9956.51
    Retrofit342GAG-PR-INT-RT-RH41 96543 615 8152.29
    Sire136GAG-PR-INT-RT-RH-ENV223 386210 097 73411.01
    Oryco105GAG-PR-INT-RT-RH22 07822 854 5911.20
    合计819433 137400 788 13521.01
    Ty3-gypsyDel207GAG-PR-RT-RH-INT-CHR295 222334 005 91617.51
    Reina249GAG-PR-RT-RH-INT-CHR27 80339 235 9392.06
    Crm47GAG-PR-RT-RH-INT40 78144 298 9552.32
    Tat238GAG-PR-RT-RH-INT217 288230 055 05312.06
    Galadriel1GAG-PR-RT-RH-INT-CHR2351 2480.00
    Athila1GAG-PR-RT-RH-INT-ENV311257 9700.01
    合计743581 428647 905 08133.96
    总计1 5621 014 5651 048 693 21654.97
      说明:a表示每个谱系的数量;b表示在毛竹基因组中LTR反转录转座子所占的比例
    下载: 导出CSV

    表  2  毛竹LTR反转录转座子谱系特征

    Table  2.   Structure of LTR retrotransposon family of moso bamboo

    谱系家族a百分比c/%全长LTRdSolo LTRe全长LTR/Solo LTR全长 LTR+Solo LTR百分比f/%
    Tork23628.821 1691 4921.282 66128.76
    Retrofit34241.763021 1583.831 46015.78
    Sire13616.614643 1396.773 60338.95
    Oryco10512.825211 0061.931 52716.51
    Ty1-copia819100.002 4566 7952.779 251100.00
    Del20727.862 1022 9921.425 09441.97
    Reina24933.514951 2452.521 74014.34
    Crm476.335101 3522.651 86215.34
    Tat23832.032 1681 2510.583 41928.17
    Galadriel10.1307070.06
    Athila10.130140140.12
    Ty3-gypsy743100.005 2756 8611.3012 136100.00
    总计1 562100.007 73113 6561.7721 387100.00
      说明:a表示每个谱系的数量;c表示每个谱系在超家族中所占的比例;d表示结构完整的LTR反转录转座子(full-length LTR),包含     两端LTR序列和完整的编码结构域[44];e表示仅含有两端LTR序列,编码结构域有缺失的LTR反转录转座子(solo LTR)[44];f表     示每个谱系中full-length LTR和solo LTR在超家族中所占的比例
    下载: 导出CSV

    表  3  LTR反转录转座子PBS使用统计

    Table  3.   Usage status of PBS in LTR retrotransposons

    tRNA数量/个百分比/%Ty1-copia
    使用比例/%
    Ty3-gypsy
    使用比例/%
    MetCAT241 3834.051.700.83
    LysTTT4861.420.001.10
    LysTTT102850.830.310.03
    LeuAAG211310.380.000.15
    LysTTT31110.320.160.01
    LeuTAG9660.190.070.01
    下载: 导出CSV
  • [1] 殷豪. 梨基因组 LTR 反转座子注释及进化分析研究[D]. 南京: 南京农业大学, 2014.

    YIN Hao. Genome-wide Annotation and Evolutionary Analysis of Long Terminal Repeat Retrotransposons in Pear (Pyrus bretschneideri Rehd.)[D]. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2014.
    [2] NIE Qiong, QIAO Guang, PENG Lei, et al. Transcriptional activation of long terminal repeat retrotransposon sequences in the genome of pitaya under abiotic stress [J]. Plant Physiol Biochem, 2019, 135: 460 − 468. doi:  10.1016/j.plaphy.2018.11.014
    [3] 蒋爽. 基于反转录转座子标记的梨属植物亲缘关系研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2015.

    JIANG Shuang. Studies on Genetic Relationships of Pyrus Species and Cultivars based on Retrotransposons Markers[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2015.
    [4] 汪浩. 植物基因组 LTR 反转录转座子注释和比较研究[D]. 上海: 复旦大学, 2008.

    WANG Hao. Annotation and Comparative Study of LTR Retrotransposons in Plant Genomes[D]. Shanghai: Fudan University, 2008.
    [5] KOBAYASHI S, GOTO-YAMAMOTO N, HIROCHIKA H. Retrotransposon-induced mutations in grape skin color[J]. Science, 2004, 304(5673): 982. doi:  10.1126/science.1095011.
    [6] ZHOU Mingbing, LIANG Linlin, HANNINEN H. A transposition-active Phyllostachys edulis long terminal repeat (LTR) retrotransposon [J]. J Plant Res, 2018, 131(2): 203 − 210. doi:  10.1007/s10265-017-0983-8
    [7] JIANG Shuag, TENG Yuanwen, ZONG Yu, et al. Review of LTR retrotransposons in plants [J]. Acta Bot Boreali-Occident Sin, 2013, 33(11): 2354 − 2360.
    [8] 张赞一. 毛竹 LTR 反转录转座子-PHRE6 的克隆与转座活性鉴定以及转座监测系统的构建[D]. 杭州: 浙江农林大学, 2018.

    ZHANG Zanyi. Phyllostachys edulis LTR Transposon-cloning and Transposition Activity Identification of PHRE6 and Construction of Transposition Monitoring System[D]. Hangzhou: Zhejiang A&F University, 2018.
    [9] 吴骏澜. 长末端重复序列反转录转座子分析流程构建及应用[D]. 合肥: 安徽农业大学, 2017.

    WU Julan. Construction and Application of Identification and Analysis Process of Full-length LTR-retrotransposons[D]. Hefei: Anhui Agricultural University, 2017.
    [10] ROY N S, CHOI J Y, LEE S I, et al. Marker utility of transposable elements for plant genetics, breeding, and ecology: a review [J]. Genes Genomics, 2015, 37(2): 141 − 151. doi:  10.1007/s13258-014-0252-3
    [11] 周鹏. 梨 Ty1-copia 反转录转座子的分子特性研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2013.

    ZHOU PENG. Molecular Character of Novel Ty1-copia Retrotransposons in Pear[D]. Yangling: Northwest A&F University, 2013.
    [12] 马赑. 桑树全基因组转座子的鉴定及特征分析[D]. 重庆: 西南大学, 2014.

    MA Bi. Genome-wide Identification and Characterization of Transposable Elements in Mulberry (Morus notabilis)[D]. Chongqing: Southwest University, 2014.
    [13] 侯菲. 蔷薇目 7 个物种间 LTR 反转录转座子水平转移的鉴定以及转座活性分析[D]. 重庆: 西南大学, 2018.

    HOU Fei. Horizontal Transfers and Activity Analysis of LTR Retrotransposons in Seven Rosales Species[D]. Chongqing: Southwest University, 2018.
    [14] FINATTO T, OLIVEIRA A C D, CHAPARRO C, et al. Abiotic stress and genome dynamics: specific genes and transposable elements response to iron excess in rice [J]. Rice, 2015, 8(1): 13. doi:  10.1186/s12284-015-0045-6
    [15] GALINDO-GONZALEZ L, MHIRI C, DEYHOLOS M K, et al. LTR-retrotransposons in plants: engines of evolution [J]. Gene, 2017, 626: 14 − 25. doi:  10.1016/j.gene.2017.04.051
    [16] WICKER T, SABOT F, HUA-VAN A, et al. A unified classification system for eukaryotic transposable elements [J]. Nat Rev Genet, 2007, 8(12): 973 − 982. doi:  10.1038/nrg2165
    [17] SHINGOTE P R, MITHRA S V A, SHARMA P, et al. LTR retrotransposons and highly informative ISSRs in combination are potential markers for genetic fidelity testing of tissue culture-raised plants in sugarcane [J]. Mol Breed, 2019, 39(2): 25. doi:  10.1007/s11032-019-0931-5
    [18] SAZE H, KAKUTANI T. Differentiation of epigenetic modifications between transposons and genes [J]. Curr Opin Plant Biol, 2011, 14(1): 81 − 87. doi:  10.1016/j.pbi.2010.08.017
    [19] DU Jianchang, TIAN Zhixi, BOWEN N J, et al. Bifurcation and enhancement of autonomous-nonautonomous retrotransposon partnership through LTR swapping in soybean [J]. Plant Cell, 2010, 22(1): 48 − 61. doi:  10.1105/tpc.109.068775
    [20] LLORENS C, MUNOZ-POMER A, BERNAD L, et al. Network dynamics of eukaryotic LTR retroelements beyond phylogenetic trees [J]. Biol Dir, 2009, 4(12): 41 − 72.
    [21] 虞洪杰. 植物 LTR 反转录转座子的预测和注释及邻聚法构建系统进化树研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2011.

    YU Hongjie. Prediction and Annotation of LTR Retrotranspons in Plant and a New Method to Construct Phylogeneic Trees[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2011.
    [22] XU Ling, ZHANG Yue, SU Yuan, et al. Structure and evolution of full-length LTR retrotransposons in rice genome [J]. Plant Syst Evol, 2010, 287(1/2): 19 − 28. doi:  10.1007/s00606-010-0285-2
    [23] WANG Qinghua, DOONER H K. Dynamic evolution of bz orthologous regions in the Andropogoneae and other grasses [J]. Plant J, 2012, 72(2): 212 − 221. doi:  10.1111/j.1365-313X.2012.05059.x
    [24] LAVERGNE S, MUENKE N J, MOLOFSKY J. Genome size reduction can trigger rapid phenotypic evolution in invasive plants [J]. Ann Bot, 2010, 105(1): 109 − 116. doi:  10.1093/aob/mcp271
    [25] ELLINGHAUS D, KURTZ S, WILLHOEFT U. LTRharvest, an efficient and flexible software for de novo detection of LTR retrotransposons[J]. BMC Bioinf, 2008, 9(1). doi:  10.1186/1471-2105-9-18.
    [26] WANG Hao, LIU Jinsong. LTR retrotransposon landscape in Medicago truncatula: more rapid removal than in rice [J]. BMC Genomics, 2008, 9(1). doi:  10.1186/1471-2164-9-382
    [27] LERAT E. Identifying repeats and transposable elements in sequenced genomes: how to find your way through the dense forest of programs [J]. Hered, 2010, 104(6): 520 − 533. doi:  10.1038/hdy.2009.165
    [28] SU Shuai, CUI Ning, SUN Aijun, et al. Sequence analysis of the whole genome of a recombinant Marek’s disease virus strain, GX0101, with a reticuloendotheliosis virus LTR insert [J]. Arch Virol, 2013, 158(9): 2007 − 2014. doi:  10.1007/s00705-013-1671-1
    [29] LIAN Shuaibin, CHEN Xinwu, WANG Peng, et al. A complete and accurate Ab initio repeat finding algorithm [J]. Interdisciplinary Sci:Comput Life Sci, 2016, 8(1): 75 − 83. doi:  10.1007/s12539-015-0119-6
    [30] OU Shujun, JIANG Ning. LTR_FINDER_parallel: parallelization of LTR_FINDER enabling rapid identification of long terminal repeat retrotransposons[J]. Mobile DNA, 2019, 10(6403). doi:  10.10.11011722736.
    [31] BEDELL J A, KORF I, GISH W, et al. MaskerAid: a performance enhancement to RepeatMaskerf [J]. Broinformatics, 2000, 16(11): 1040 − 1041. doi:  10.1093/bioinformatics/16.11.1040
    [32] 周敏. 竹子 LINEs, Ty3-gypsy 类转座子的克隆, 鉴定及特性分析[D]. 杭州: 浙江农林大学, 2014.

    ZHOU Min. Cloning, Identification and Analysis Characteristics of LINEs and Ty3-gypsy Retrotransposons from Bamboo[D]. Hangzhou: Zhejiang A&F University, 2014.
    [33] PENG Zhenhua, LU Yuying, LI Lubin, et al. The draft genome of the fast-growing non-timber forest species moso bamboo (Phyllostachys heterocycla) [J]. Nat Genet, 2013, 45(4): 456 − 461. doi:  10.1038/ng.2569
    [34] ZHAO Hansheng, GAO Zhimin, WANG Le, et al. Chromosome-level reference genome and alternative splicing atlas of moso bamboo (Phyllostachys edulis)[J]. GigaScience, 2018, 7(10):giy115. doi:  10.1093/gigascience/giy115.
    [35] MONAT C, TANDO N, TRANCHANT-DUBREUIL C, et al. LTRclassifier: a website for fast structural LTR retrotransposons classification in plants[J]. Mobile Genet Elements, 2016, 6(6). doi:  10.1080/2159256X.2016.1241050.
    [36] BERNARD H R, WUTICH A, RYAN G W. Analyzing Qualitative Data: Systematic Approaches[M]. New York: SAGE Publications, 2016.
    [37] MA Jianxin, BENNETZEN J L. Rapid recent growth and divergence of rice nuclear genomes [J]. Proc Nat Acad Sci, 2004, 101(34): 12404 − 12410. doi:  10.1073/pnas.0403715101
    [38] EDGAR R C. MUSCLE: a multiple sequence alignment method with reduced time and space complexity [J]. BMC Bioinf, 2004, 5(1): 113. doi:  10.1186/1471-2105-5-113
    [39] KIMURA M, OHTA T. On the stochastic model for estimation of mutational distance between homologous proteins [J]. J Mol Evol, 1972, 2(1): 87 − 90. doi:  10.1007/BF01653945
    [40] PATERSON A H, BOWERS J E, BRUGGMANN R, et al. The Sorghum bicolor genome and the diversification of grasses[J]. Nature, 2009, 457(7229): 551-556.
    [41] WANG Hao, XU Zhao, YU Hongjie. LTR retrotransposons reveal recent extensive inter-subspecies nonreciprocal recombination in Asian cultivated rice [J]. BMC Genomics, 2008, 9(1): 1 − 13. doi:  10.1186/1471-2164-9-1
    [42] HAVECKER E R, GAO Xiang, VOYTAS D F. The Sireviruses, a plant-specific lineage of the Ty1/copia retrotransposons, interact with a family of proteins related to dynein light chain 8 [J]. Plant Physiol, 2005, 139(2): 857 − 868. doi:  10.1104/pp.105.065680
    [43] CHADHA S, SHARMA M. Genetic differentiation and phylogenetic potential of Ty3/Gypsy LTR retrotransposon markers in soil and plant pathogenic fungi [J]. J Basic Microbiol, 2020, 60(6): 508 − 516. doi:  10.1002/jobm.201900487
    [44] BENNETZEN J L. Transposable element contributions to plant gene and genome evolution [J]. Plant Mol Biol, 2000, 42(1): 251 − 269. doi:  10.1023/A:1006344508454
    [45] PICAULT N, CHAPARRO C, PIEGU B, et al. Identification of an active LTR retrotransposon in rice [J]. Plant J, 2009, 58(5): 754 − 765. doi:  10.1111/j.1365-313X.2009.03813.x
    [46] HU Bingjie, ZHOU Mingbing, ZHU Yihang. Genome-wide characterization and evolution analysis of long terminal repeat retroelements in moso bamboo (Phyllostachys edulis)[J]. Tree Genet Genomes, 2017, 13(2): 43. doi:  10.1007/s11295-017-1114-3.
    [47] PENG Yu, ZHANG Yingying, GUI Yijie, et al. Elimination of a retrotransposon for quenching genome instability in modern rice [J]. Mol Plant, 2019, 12(10): 1395 − 1407. doi:  10.1016/j.molp.2019.06.004
    [48] WAGNER A. Distribution of transcription factor binding sites in the yeast genome suggests abundance of coordinately regulated genes [J]. Genomics, 1998, 50(2): 293 − 295. doi:  10.1006/geno.1998.5303
    [49] LOCKTON S, GAUT B S. The contribution of transposable elements to expressed coding sequence in Arabidopsis thaliana [J]. J Mol Evol, 2009, 68(1): 80 − 89. doi:  10.1007/s00239-008-9190-5
    [50] FESCHOTTE C, JIANG N, WESSLER S R. Plant transposable elements: where genetics meets genomics [J]. Nat Rev Genet, 2002, 3(5): 329 − 341. doi:  10.1038/nrg793
    [51] KASHKUSH K, FELDMAN M, LEVY A A. Transcriptional activation of retrotransposons alters the expression of adjacent genes in wheat [J]. Nat Genet, 2003, 33(1): 102 − 106. doi:  10.1038/ng1063
    [52] HE Ningjia, ZHANG Chi, QI Xiwu, et al. Draft genome sequence of the mulberry tree Morus notabilis [J]. Nat Commun, 2013, 4(1): 1 − 9.
  • [1] 王灵杰, 栗青丽, 高培军, 韦赛君, 吕嘉欣, 高岩, 张汝民.  毛竹茎秆快速生长期光合关键酶活性及基因表达分析 . 浙江农林大学学报, 2021, 38(1): 84-92. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200277
    [2] 娄永峰, 高志民.  毛竹早期光诱导蛋白基因克隆及功能分析 . 浙江农林大学学报, 2021, 38(1): 93-102. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200237
    [3] 卜柯丽, 傅卢成, 王灵杰, 栗青丽, 王柯杨, 马元丹, 高岩, 张汝民.  毛竹茎秆快速生长期PeATG1/PeATG4基因表达分析 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(1): 43-50. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.01.006
    [4] 白天, 何叶艳, 高旭龙, 赵阿勇, 何珂.  网纹蟒非入侵式采样和线粒体基因组分析 . 浙江农林大学学报, 2019, 36(3): 444-450. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.03.003
    [5] 蒋政勤, 周明兵, 郑浩, 季航, 徐芷馨.  毛竹Phyllostachys edulis retrotransposon 7(PHRE7)转座子的克隆与鉴定 . 浙江农林大学学报, 2019, 36(5): 917-927. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.05.010
    [6] 张磊, 谢锦忠, 张玮, 冀琳珂, 陈胜, 丁中文.  模拟干旱环境下毛竹对伐桩注水的生理响应 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(4): 620-628. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.007
    [7] 李黎, 宋帅杰, 方小梅, 杨丽芝, 邵珊璐, 应叶青.  高温干旱及复水对毛竹实生苗保护酶和脂质过氧化的影响 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(2): 268-275. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.02.010
    [8] 李丹丹, 许馨露, 翟建云, 孙建飞, 曹友志, 高岩, 张汝民.  毛竹笋竹快速生长期可溶性糖质量分数与PeTPS1/PeSnRK1基因表达分析 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(6): 1016-1023. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.06.007
    [9] 程占超, 侯丹, 马艳军, 高健.  毛竹生长素反应因子基因的生物信息学分析及差异表达 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(4): 574-580. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.002
    [10] 程占超, 马艳军, 侯丹, 刘俊, 高健.  毛竹PheMADS15基因的克隆及功能分析 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(3): 421-426. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.03.006
    [11] 李秀云, 陈晓沛, 徐英武, 曹友志.  毛竹生长过程中纤维素合成酶基因的时空表达和功能预测 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(4): 565-573. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.001
    [12] 黄笑宇, 许在恩, 郭小勤.  基于全基因组的毛竹同义密码子使用偏好性分析 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(1): 120-128. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.01.017
    [13] 屈亚平, 张智俊, 王超莉, 王蕾, 吴林军.  毛竹阿拉伯糖-5-磷酸异构酶的基因克隆、原核表达及纯化 . 浙江农林大学学报, 2016, 33(6): 928-934. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.06.002
    [14] 黄梦雪, 张文标, 张晓春, 余文军, 李文珠, 刘贤淼, 戴春平, 汪孙国.  毛竹材玻璃化转变温度的影响因素 . 浙江农林大学学报, 2015, 32(6): 897-902. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2015.06.011
    [15] 王超莉, 张智俊, 屈亚平, 王蕾.  毛竹丙酮酸磷酸双激酶调节蛋白基因克隆、原核表达及纯化 . 浙江农林大学学报, 2015, 32(5): 749-755. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2015.05.014
    [16] 张凤雪, 徐英武, 张智俊, 肖冬长, 王超莉, 屈亚平.  毛竹KDO8PS的原核表达纯化及晶体生长 . 浙江农林大学学报, 2014, 31(4): 515-520. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.04.004
    [17] 王策, 秦静静, 甘红豪1, 李红, 罗志斌.  毛果杨全基因组磷酸根转运蛋白家族成员序列分析 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(4): 516-526. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.04.006
    [18] 管雨, 杨洋, 张智俊, 罗淑萍, 汤定钦.  毛竹大片段双元细菌人工染色体基因组文库的构建 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(4): 527-532. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.04.001
    [19] 何祯祥, 施季森, 邱进清, 肖石海.  林木遗传图谱构建的技术与策略 . 浙江农林大学学报, 1998, 15(2): 151-157.
    [20] 吴鸿, 方志刚.  浙江古田山昆虫区系研究 . 浙江农林大学学报, 1995, 12(1): 63-72.
  • 加载中
  • 链接本文:

    http://zlxb.zafu.edu.cn/article/doi/10.11833/j.issn.2095-0756.20200458

    http://zlxb.zafu.edu.cn/article/zjnldxxb/2021//1

计量
  • 文章访问数:  36
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-07-15
  • 修回日期:  2021-01-04

毛竹长末端重复序列反转录转座子的全基因组特征及进化分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200458
    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(31870656,31470615);浙江自然科学基金资助项目(LZ19C160001)
    作者简介:

    陈娅欣(ORCID: 0000-0003-3889-2502),从事毛竹LTR反转录转座子在非生物胁迫下的研究。E-mail: 2849124318@qq.com

    通信作者: 周明兵(ORCID: 0000-0001-5674-4410),教授,博士,从事竹子生长发育表观遗传学,竹子快速生长机制研究。E-mail: zhoumingbing@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: Q753;S795.7

摘要:    目的   研究毛竹Phyllostachys edulis基因组中的长末端重复序列反转录转座子(long terminal repeat retrotransposons, LTR-REs)的特征,为今后利用LTR反转录转座子对毛竹基因组的功能和对竹种资源遗传多样性的研究奠定基础。   方法   通过生物信息学方法,利用LTRharvest和RepeatMakser软件对第2版毛竹基因组中的LTR反转录转座子进行全面注释与分类,并对得到的LTR反转录转座子的分布特征、进化特性和插入时间进行分析。   结果   在毛竹基因组中共注释得到1 014 565个LTR反转录转座子,1 562个家族,占毛竹基因组的54.97%。其中solo LTR反转录转座子与完整LTR反转录转座子(S/F)的比例较高(约1.77∶1.00),表明在毛竹LTR反转录转座子中可能发生了相对较高频率的非法重组和不平衡重组。毛竹LTR反转录转座子分为Ty1-copia和Ty3-gypsy超家族,Tork、Reftrofit、Sire、Oryco、Del、Reina、Crm、Tat、Galadriel、Athila等10个谱系。毛竹LTR反转录转座子的Ty1-copia和Ty3-gypsy超家族对PBS位点的偏好性呈相反趋势,较长的LTR反转录转座子具有更长的LTR序列,结构也更加完整。毛竹LTR反转录转座子的插入时间主要集中在0~2.0 Ma,且还处于不断缓慢增长的状态。   结论   第2版毛竹基因组的高质量组装,能更好地注释和分析毛竹基因组中的LTR反转录转座子。基于结构预测的LTRharvest法,能更精准地预测毛竹LTR反转录转座子。不同谱系的毛竹LTR反转录转座子在进化过程中具有不同的分化和扩增活性。毛竹LTR反转录转座子总体上处于不断扩增状态,这是导致毛竹基因组较大的主要原因之一。图3表3参52

English Abstract

陈娅欣, 周明兵. 毛竹长末端重复序列反转录转座子的全基因组特征及进化分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200458
引用本文: 陈娅欣, 周明兵. 毛竹长末端重复序列反转录转座子的全基因组特征及进化分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200458
CHEN Yaxin, ZHOU Mingbing. Genome-wide characteristics and evolution analysis of long terminal repeat retrotransposons in Phyllostachys edulis[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200458
Citation: CHEN Yaxin, ZHOU Mingbing. Genome-wide characteristics and evolution analysis of long terminal repeat retrotransposons in Phyllostachys edulis[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200458

返回顶部

目录

    /

    返回文章
    返回