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转座子(transposable elements, TEs)是一种自私的基因组“寄生虫”，能够增加拷贝数并改变其在宿主基因组中的位置[1]。转座子由于具有突变的可能，会对邻近基因表达产生潜在的危害，并导致染色体重排，对基因组的稳定性构成威胁[2-4]。转座子根据其转座中间产物被分为2类，其中Ⅰ类转座子包括复制黏贴式反转录转座子(retrotransposons, REs)[5]，Ⅱ类转座子包括剪切黏贴式转座子[6]。Ⅰ类转座子根据其内部的结构可以分为LTR类(long terminal repeat retrotransposons)[6]、DIRS类(dictyostelium intermediate repeat sequence elements)[7]、PLE类(penelope-like elements)[8]、LINE类(long interspersed nuclear elements)[9]、SINE类(short interspersed nuclear elements)[10]。其中LTR反转录转座子是至今为止研究最多的一类[6]。LTR反转录转座子具有4个结构特点。第一，在序列两端有1对靶位点重复序列(target site repeats，TSD)，约4~6 bp[11]；第二，5′端和3′端有1对长为几十到几千bp不等高度相似的长末端重复序列[12]；第三，LTR主要包括GAG衣壳蛋白编码区和POL多蛋白编码区(polyprotien)，其中POL包括RH核糖核苷酸酶(ribonuclease h，RNaseH)、RT反转录酶(reverse transcriptase)、INT整合酶(integrase)和AP蛋白酶(aspartic proteinase)。还有一些Retrovirus和ENV超家族(superfamily)的LTR含有ENV序列(envelope protein, EN或ENV)[13]；第四，在5′端附近有1个引物结合位点(primer binding site，PBS)，可调控其基因组RNA反转录所必需的tRNA引物，它以染色体外线性DNA(extrachromosomal linear DNA, eclDNA)的形式产生LTR反转录转座子生命周期中间体。在3′端附近有1个富嘌呤位点(poly purine trait，PPT)[14]，协助反转录的完成。根据LTR反转录转座子开放阅读框(open reading frames，ORF)的完整性分为自主LTR反转录转座子和非自主LTR反转录转座子[15]。自主LTR反转录转座子又可以根据POL中RT、INT和RH编码序列的排列方式，分为Ty1-copia 超家族(5′-INT-RT-RH-3′)和Ty3-gypsy超家族(5′-RH-RH-INT-3′)[16]。根据每个超家族的序列同源性(80-80-80的分类规则[17])可以分为不同的家族。根据LTR反转录转座子的同源性、蛋白结构、进化关系可以划分为不同的谱系，如梨Pyrus基因组中被划分为Ale、Ivana、Bianca、Angela、Tar、Tat、Athila、Renia、Crm、Galadriel、Tekay等11个谱系[18]。LTR反转录转座子的活性包括转录活性和转座活性。转录是转座的第1步，许多LTR反转录转座子在植物杂交、多倍体化或在环境挑战下发生去甲基化，被转录激活[19]。转座活性不仅包括转录活性，还受转录后调控，如植物基因组为了抑制转座子的活性通过转录基因沉默(transcriptional gene silencing, TGS)机制抑制它们的能力[20]。如果TGS得到缓解，则受21~22个核苷酸作用的转录后基因沉默机制(post-transcriptional gene silencing, PTGS)会将靶向转座子转录物进行降解[21]，所以在实验条件下LTR反转录转座子很难被转座激活。在整个植物王国中LTR反转录转座子的进化特别成功，不断复制转座，导致基因组大小增加，基因组尺寸产生差异。在被子植物基因组之间由于几个LTR反转录转座子家族的扩增，产生一些巨大的基因组。例如2 400 Mb玉米Zea mays[22]和400 Mb水稻Oryza sativa[23]的基因组中LTR反转录转座子家族数相同，但是玉米基因组中5个谱系的LTR反转录转座子拷贝数较高。即使是亲缘关系很近的品种，LTR反转录转座子也会促使它们的基因结构产生巨大差异。如玉米与大刍草Zea mexicana是近亲，但是大刍草的基因组比玉米大1倍[24]。LTR反转录转座子在植物基因组中处于动态变化的过程，不仅会扩增，也会丢失，不平衡重组(illegitimate recombination)和非法重组(unequal recombination)活动就是丢失的主要原因[25-26]。不平衡重组和非法重组的产物主要包括含有TSD位点的solo LTR，不含TSD位点的Truncated LTR[27]。预测LTR反转录转座子可以通过4种方式[28]：比较基因组法(comparative genomic methods)[29]、重复序列从头算起法(de novo repeat discovery)[30]、同源比对法(homology-based methods)[31]、基于结构预测法(structure-based methods)。基于结构预测法是通过LTR反转录转座子的序列结构和转座机制分析来捕获，如LTR_STRUC、LTR_FINDER、LTRharvest、LTR_par、LTR_Rho等[32]。毛竹Phyllostachys edulis具有较高的经济和生态价值，其种植面积在中国的竹子总种植面积(443 万hm2)中占73.76%[33]。2018年第2版毛竹基因组的公布[34]为深入分析毛竹基因组中LTR反转座子提供了良好的条件。本研究运用了LTRharvest的方法[35]，对第2版毛竹基因组中的LTR反转录转座进行预测，并对LTR反转录转座子的结构、在基因组中的分布特征、插入时间等进行系统分析，以期能了解毛竹LTR反转录转座子对基因组的影响。
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第2版毛竹基因组序列、基因组注释文件来自毛竹基因组数据库(http://bamboo.bamboogdb.org/#/download)[34]。先利用LTRharvest软件[35]预测毛竹基因组LTR反转录转座子，利用cd-hit根据80-80-80的分类规则[17]进行序列同源性聚类，然后利用LTRdigestion[36]注释各个LTR反转录转座子结构域。接着根据LTR反转录转座子的POL编码区RT、INT和RH的顺序将其分为Ty1-Copia(INT-RT-RH)和Ty3-Gypsy (RT-RH-INT)2个超家族[16]。根据序列中的GAG和POL编码区与Gypsy Database 2.0网站中(http://gydb.org/index.php/Phylogeny: POL_LTR_retroelements)植物典型的Tork、Reftrofit、Sire、Oryco、Del、Reina、Crm、Tat、Galadriel和Athila 谱系对应编码区的同源性，进一步将2个超家族分为10个谱系[35]。最后利用RepeatMakser软件分析LTR反转录转座子在毛竹基因组中的含量[31]。
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使用MA等[37]对每条结构完整的毛竹LTR反转录转座子的插入时间进行计算：①对每条结构完整的LTR反转录转座子的两端LTR序列利用MUSCLE软件[38](使用默认参数)进行比对；②利用JUCKES-CANTOR的方法[39]计算碱基突变频率(K)；③利用公式T=K/(2r)计算插入时间，T表示时间，r表示生物钟，r=1.3×10−8 bp·a−1[37]。
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由表1所示：得到1 014 565条LTR反转录转座子，占整个毛竹基因组的54.97%。毛竹中LTR反转录转座子比例与其他基因组相比，低于玉米基因组的70.1%[22]，相近于高粱Sorghum bicolor基因组的55%[40]，远高于水稻基因组的26%[23]。其中两端具有完整LTR序列，编码结构域完整的LTR反转录转座子(full-length LTR)有7 731条，两端具有完整LTR序列，编码结构域不完整的LTR反转录转座子(solo LTR)有13 656条(其余不含TSD位点的LTR反转录转座子忽略不计)。然后按照WICKER等[16]提出的真核生物转座子的分类方法，将blastn(all-vs-all)的方法和80-80-80的规则相结合，对7 731条完整的LTR反转录转座子进行分类，共分为1 562个家族。
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-copia Tork 236 GAG-PR-INT-RT-RH 145 708 124 219 995 6.51 Retrofit 342 GAG-PR-INT-RT-RH 41 965 43 615 815 2.29 Sire 136 GAG-PR-INT-RT-RH-ENV 223 386 210 097 734 11.01 Oryco 105 GAG-PR-INT-RT-RH 22 078 22 854 591 1.20 合计 819 433 137 400 788 135 21.01 Ty3-gypsy Del 207 GAG-PR-RT-RH-INT-CHR 295 222 334 005 916 17.51 Reina 249 GAG-PR-RT-RH-INT-CHR 27 803 39 235 939 2.06 Crm 47 GAG-PR-RT-RH-INT 40 781 44 298 955 2.32 Tat 238 GAG-PR-RT-RH-INT 217 288 230 055 053 12.06 Galadriel 1 GAG-PR-RT-RH-INT-CHR 23 51 248 0.00 Athila 1 GAG-PR-RT-RH-INT-ENV 311 257 970 0.01 合计 743 581 428 647 905 081 33.96 总计 1 562 1 014 565 1 048 693 216 54.97 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 毛竹LTR反转录转座子分为Ty1-copia和Typ3-gypsy 2个超家族，在1 562个LTR反转录转座子家族中有819个家族属于Ty1-Copia 超家族，共包括433 137条序列，长度为400 788 135 bp，占毛竹基因组的21.01%。743个家族属于Ty3-Gypsy超家族，共包括581 429条序列，长度为647 905 081 bp，占毛竹基因组的33.96%(表2)。Ty3-gypsy与Ty1-copia数量之比为1.3∶1.0，低于大豆Glycine max(1.4∶1.0)[19]和玉米(1.6∶1.0)[22]，远低于水稻(4.9∶1.0)[41]和高粱(3.7∶1.0)[40]，但远高于苜蓿Medicago sativa(0.3∶1.0)[42]。
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LTRd Solo LTRe 全长LTR/Solo LTR 全长 LTR+Solo LTR 百分比f/% Tork 236 28.82 1 169 1 492 1.28 2 661 28.76 Retrofit 342 41.76 302 1 158 3.83 1 460 15.78 Sire 136 16.61 464 3 139 6.77 3 603 38.95 Oryco 105 12.82 521 1 006 1.93 1 527 16.51 Ty1-copia 819 100.00 2 456 6 795 2.77 9 251 100.00 Del 207 27.86 2 102 2 992 1.42 5 094 41.97 Reina 249 33.51 495 1 245 2.52 1 740 14.34 Crm 47 6.33 510 1 352 2.65 1 862 15.34 Tat 238 32.03 2 168 1 251 0.58 3 419 28.17 Galadriel 1 0.13 0 7 0 7 0.06 Athila 1 0.13 0 14 0 14 0.12 Ty3-gypsy 743 100.00 5 275 6 861 1.30 12 136 100.00 总计 1 562 100.00 7 731 13 656 1.77 21 387 100.00 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 根据LTR反转录转座子不同家族之间的进化关系和结构特征，Ty1-copia超家族和Ty3-gypsy超家族可以被分为多个不同的谱系[42-43]。根据Gypsy Database2.0[37]中植物典型的谱系序列特征，对毛竹LTR反转录转座子进行分类，将Ty1-copia超家族分为4个谱系，分别为Tork、Retrofit、Sire、Oryco；Ty3-gypsy超家族分为6个谱系，分别为Del、Reina、Crm、Tat、Galadriel、Athila。其中Tork包含236个家族，Reftrofit包含342个家族，Sire包含136个家族，Oryco包含105个家族，Del包含207个家族，Reina包含249个家族，Crm包含47个家族，Tat包含238个家族，Galadriel包含1个家族，Athila包含1个家族。在Ty1-copia超家族的4个谱系中，Sire的含量最高(达11.01%)，紧随其后的是Tork(6.51%)。在Ty3-gypsy超家族的4个谱系中，Del的含量最高(达17.51%)，紧随其后的是Tat(12.06%)(表1)。Tat和Del在植物中普遍存在并且是植物所特有的。ENV域在Sire中被识别，CHR域在Del和Reina中被识别(表1~2)。
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在转座过程中，PBS是LTR反转录转座子反转录开始的重要位点，因为LTR反转录转座子开始反转录时tRNA会结合到RNA的PBS处，然后通过反转录酶合成cDNA[45]。不同超家族和谱系的LTR反转录转座子对PBS具有不同的偏好性。由表3所示：MetCAT24是转座子反转过程中使用频率最高的PBS位点，占4.05%，比其他的位点要高，其次是LysTTT和LysTTT10。表3中Ty1-copia和Ty3-gypsy超家族对PBS位点的偏好性呈相反趋势，MetCAT24是Ty1-copia超家族中使用最多的PBS位点，LysTTT是Ty3-gypsy超家族使用最多的PBS位点，但在Ty1-copia超家族中频率很低，仅有1个。LTR序列是LTR反转录转座子中特有的，它们位于LTR反转录转座子的5′端和3′端，是一对高度相似的序列，通常较长的LTR反转录转座子具有更长的LTR序列，结构也更加完整。所以把5′端LTR作为参照，对LTR序列长度进行统计，结果如图1显示。对LTR反转录转座子而言，LTR序列长度与其全长序列的长度成正比。
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/%MetCAT24 1 383 4.05 1.70 0.83 LysTTT 486 1.42 0.00 1.10 LysTTT10 285 0.83 0.31 0.03 LeuAAG21 131 0.38 0.00 0.15 LysTTT3 111 0.32 0.16 0.01 LeuTAG9 66 0.19 0.07 0.01 
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
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对21 387个含有TSD位点的毛竹LTR反转录转座子的插入时间进行统计，如图2和图3所示。毛竹LTR反转录转座子的插入时间集中于0~2.0 Ma，其中插入最旺盛的是在1.0~1.5 Ma，有4 426 个，占21.06%，插入较少的是在3.0 Ma之前，有891个，仅占2.61%，插入时间为0的有508个(占1.4%)，说明这部分LTR反转录转座子可能还具有转座潜力。Del转座频率最高，有4 777个拷贝，占22.62%，且在0.5~1.5 Ma转座活动最为旺盛，其次为Sire和Tat。而Retrofit、Oryco、Reina、Crm转座频率都较低，Retrofit最低，仅有1 527个拷贝，占6.91%。以上数据说明毛竹基因组中LTR反转录转座子在0~2.0 Ma内大量复制增长，且还处于不断增长的状态，但增长趋势在减弱。
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反转录转座子超家族的插入时间
Figure 3. Insertion times of superfumily of moso bamboo LTR retrotransposons
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HU等[46]利用第1版毛竹基因组数据分析了LTR反转录转座子的分布结构和进化模式。但由于第1版毛竹基因组数据的碎片化严重，限制了对LTR反转录转座子的完整预测。毛竹第2版基因数据的覆盖范围、精准度都有所提高，完整性达95.2%[34]，相比玉米(92.2%)[22]要高，与水稻(95.6%)[23]接近，所以本研究的结果准确性较高。然而，LTR反转录转座子是一种重复序列[47]，软件无法准确逐条识别，产生假阴性。在不同的基因组中LTR反转录转座子所占的比例不同，如在酵母基因组中占3%[48]，在玉米基因组中占70.1%[22]，分布特点也有所差异，且基因组中还存在其他重复序列，所以也很容易产生假阳性。因此，利用较完整的毛竹第2版基因组，能在一定程度上避免误差。
在本研究中，通过对第2版毛竹基因组的注释共得到1 014 565条LTR反转录转座子(表1)，占基因组的54.7%，较对第1版毛竹基因组注释的结果(1 954 616，39.83%，不包括未知LTR)数量有所下降，比例有所上升。对7 731条结构完整的LTR反转录转座子进行家族分类，共划分为1 562个家族，较第1版(959个)也有所上升。通过对LTR反转录转座子的结构完整性判断，solo-LTR较完整LTR反转录转座子比例更高(S/F为1.77)，说明可能毛竹LTR反转录转座子不平衡重组和非法重组的活动频率较高，这可能是由于毛竹基因组在不断进化的过程中对转座子产生抑制，碎片化严重。但在第1版毛竹基因组中完整的LTR反转录转座子的占比更高(S/F为0.28)，这是由于第1版基因组不完整所以信息显示不全面。总的来说，第2版毛竹基因组在转座子的注释、鉴定、家族和超家族的分类等方面都相比第1版毛竹基因组更加准确，但是依然存在数万条短的组装碎片，因此本研究对毛竹LTR反转录转座子的注释仍是保守值，随着毛竹基因组的更加完善会有更多的LTR反转录转座子被发现。
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根据Gypsy Database 2.0网站中植物典型的谱系序列特征，毛竹LTR反转录转座子共分为Sire、Oryco、Retrofit、Tork、Crm、Del、Reina、Tatol、Galadriel、Athila等10个谱系。其中Retrofit、Reina和Tat是数量最多的3个谱系。Galadriel和Athila在植物界中虽然广泛存在[15]，但在毛竹基因组发现较少。一方面可能是Athila的大小通常为8.5~12.0 kb，并且具有相对较长的LTR序列(1.5~2.5 kb)，很难被LTRhavest程序识别[35]；另一方面，毛竹基因组的不完整和碎片化，可能会遗漏Galadriel和Athila。
将毛竹LTR反转录转座子的谱系与水稻[47]、拟南芥Arabidopsis thaliana[49]进行比较，发现毛竹的10个谱系包含了双子叶植物和单子叶植物共同的进化特征，这是它们分裂后分化的结果[50]，其中Tork是例外，它在毛竹、水稻、拟南芥中并无明显差异，这表明Tork相对其他谱系更加保守。并且毛竹与水稻亚科在LTR反转录转座子都为多拷贝和多进化谱系并存，而拟南芥的谱系数则相对较少[49]，这可能是由于不同进化速率导致的结果。
在不同谱系之间，LTR反转录转座子增殖差异较大。在毛竹Ty1-copia超家族中，Retrofit的LTR反转录转座子家族数量最多(342个)，但拷贝数仅占15.78%，相比之下，Sire只有136个家族，拷贝数却达11.1%，占比最高。这种情况在Ty3-gypsy超家族更为显著，Reina包含249个家族，拷贝数却仅占2.06%，Crm只有47个家族，拷贝数所占比例比Reina还高一些。各谱系中LTR反转录转座子的数量反映了它们最近的扩增情况，而各谱系中家族的数量则代表了历史上不同的分化情况。因此，不同谱系的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。
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LTR反转录转座子两端的LTR序列是相同的，但在不断转座过程中，LTR序列会发生突变并分化，根据剪辑替换速率，可以得出LTR反转录转座子的插入时间[31]。毛竹LTR反转录转座子的插入时间在0~1.5 Ma呈直线式递增，但在大于1.5 Ma呈指数衰减，总体上呈现抛物线形式，与小麦Triticum aestivum [51]、桑树Morus notabilis[52]类似，这说明毛竹LTR反转录转座子的插入时间主要集中于0~2.0 Ma，在1.5 Ma处于转座活动爆发期，但其增长趋势处于回缩的状态。
毛竹LTR反转录转座子在大于5.0 Ma区域缺失，可能原因：第一，5.0 Ma之前的老LTR反转录转座子与年轻的LTR反转录转座子发生重组，所以无法识别[42]；第二，根据PENG等[33]的研究，在7.0~12.0 Ma中，毛竹基因组发生了四倍体事件，之后又不断进化为二倍体，在这个过程中毛竹基因组经历了较大的选择压力，所以5.0 Ma之前的毛竹LTR反转录转座子在基因组中被删除或严重破坏，无法通过结构预测和同源性比对来鉴定。
Genome-wide characteristics and evolution analysis of long terminal repeat retrotransposons in Phyllostachys edulis
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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 Abstract:Objective This study aims to analyze the characteristics of long terminal repeat retrotransposons (LTR-REs) in moso bamboo genome, so as to promote the research on the function of LTR-REs in moso bamboo genome and the genetic diversity of bamboo resources. Method Based on bioinformatics methods, LTR retrotransposons in the second edition of moso bamboo genome were annotated and classified by LTRharvest and RepeatMakser software, and the distribution characteristics, evolution characteristics and insertion time of the obtained LTR retrotransposons were analyzed. Result A total of 1 014 565 LTR retrotransposons and 1 562 families were identified, accounting for 54.97% of moso bamboo genome. Among them, the ratio of solo LTR retrotransposons to intact LTR retrotransposons (S/F) was relatively high (about 1.77∶1.00), indicating that a higher frequency of illegitimate recombination and unbalanced recombination might have occurred in the LTR-REs of moso bamboo genome. LTR retrotransposons were divided into Ty1-copia and Ty3-gypsy superfamilies, and ten lineages included Tork, Reftrofit, Sire, Oryco, Del, Reina, Crm, Tat, Galadriel, and Athila. The preference of Ty1-copia and Ty3-gypsy superfamiles for PBS sites showed an opposite tendency. The longer LTR retrotransposons had longer LTR sequences and more complete structures. The insertion time of LTR retrotransposon in moso bamboo was mainly concentrated in the 0−2.0 Ma region, and it was still in a state of slow growth. Conclusion The high-quality assembly of the second edition of moso bamboo genome can better annotate and analyze the LTR retrotransposons in moso bamboo genome. The LTR harvest method based on structure prediction can more accurately predict the LTR retrotransposons of moso bamboo. The LTR retrotransposons of different lineages have different differentiation and amplification activities during evolution. LTR retrotransposons are generally in a state of continuous amplification, which is one of the reasons for the large genome of moso bamboo. [Ch, 3 fig. 3 tab. 52 ref.] -
Key words:
- LTR retrotransposons /
- Phyllostachys edulis /
- genome /
- evolution
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园艺植物是指提供人类食用或观赏的植物，包括果树、蔬菜、观赏植物等，具有较高的经济价值和美化用途[1]。在现代社会中园艺植物产品已成为人们生活中不可缺少的部分，且市场需求在逐年增加。目前，园艺植物生产面临育种周期长、选择范围有限等问题，已经不能满足日益增长变化的市场需求[2]。研究园艺植物生长发育的内在机制对解决上述问题至关重要，并可有效提高其产量和质量。园艺植物通过光合作用产生的碳水化合物，需经过复杂的方式运输到库器官(如根、茎、嫩叶、果实)，具体包含有机同化物在源端韧皮部的装载、经韧皮部长距离运输、库器官韧皮部的卸出、韧皮部后运输等一系列过程[3−4]。其中，韧皮部卸载对光合同化物在器官之间的运输和分配有着重要作用，是决定园艺植物产量和生产力的重要因素[5]。韧皮部卸载指在韧皮部运输的同化物从筛分子伴胞复合体(SE-CC)卸出的筛分子卸载和韧皮部短距离后运输2个密切相关的过程，是目前植物研究的热点领域之一。简言之，韧皮部卸载即光合同化物从维管束韧皮部转移到库细胞以促进植物生长发育和能量储存的过程[6−7]。
韧皮部运输的主要糖成分是研究韧皮部卸载的重要基础，植物体内糖的转运不仅对植物的生理活动如光合作用和碳分配等有直接影响，还影响植物的营养发育和花芽分化等过程[8]。本研究从韧皮部运输的主要糖分形式、韧皮部卸载方式、韧皮部卸载的研究方法及对园艺植物的影响等4个方面对园艺植物韧皮部卸载研究进行评述，旨在为后续研究提供参考和借鉴。
1. 韧皮部运输的主要糖分形式
在研究同化物卸载途径前，首先应该清楚韧皮部运输同化物的主要形式。还原糖类在运输过程中极易被氧化，因此，能进行韧皮部长距离运输的糖类为非还原糖或糖醇。大多数高等植物以蔗糖作为光合产物的主要运输形式[9]，但自然界也存在以其他形式的糖作为光合产物主要运输形式的植物，如约5%的植物以棉子糖系列寡糖或者山梨醇为主，园艺植物中如黄瓜Cucumis sativus、西瓜Citrullus lanatus等葫芦科Cucurbitaceae植物以棉子糖为主[10−11]，蔷薇科Rosaceae以山梨醇为主[12]。需注意区分同化物的储藏形式和运输形式，如西瓜尽管以棉子糖系列寡糖为主要运输糖分，但果实储存糖分则是以蔗糖为主[11]。
2. 韧皮部卸载的方式
虽然韧皮部卸载包括筛分子卸载和韧皮部后运输2个主要过程[6]，但是不同的园艺植物在不同的发育时期以及不同的组织器官中，韧皮部卸载的方式也存在很大差别[13]。韧皮部卸载方式主要包括共质体途径、质外体途径或两者交替途径。其中共质体途径又可称为胞间转运，而质外体途径又可称为质膜转运[7]。
2.1 共质体卸载途径
共质体卸载途径指光合同化物通过胞间连丝从筛分子伴胞复合体中将同化物运输到周围韧皮部薄壁细胞，并进一步运送到库器官的过程[14−16]。共质体卸载途径主要受胞间连丝与中间细胞影响，属于顺浓度梯度的被动运输过程。近期研究表明：胞间连丝的种类(如漏斗型)、分叉情况、是否处于闭合态等均会影响胞间连丝的功效，即意味着有时即便存在胞间连丝，但若胞间连丝是闭合态，也无法采用共质体运输[17−19]。在硬骨凌霄Tecoma capensis的研究中发现：中间细胞与周围韧皮部薄壁细胞存在大量的胞间连丝，这进一步证实了中间细胞是共质体卸载的又一重要形态标志[16, 20]。此外，糖类代谢酶在韧皮部卸载过程中有显著作用，如蔗糖合酶(SuSy)与共质体卸载途径密切相关(图1A)，可见对关键代谢酶的研究尤为重要，是证明共质体卸载方式的重要证据。
2.2 质外体卸载途径
质外体卸载途径是指光合同化物从筛分子伴胞复合体中跨膜进入质外体空间，再经过机体代谢和(或)跨膜蛋白转运，被周围韧皮部薄壁细胞吸收并运输到库器官的过程[14]。因此，质外体卸载途径与共质体卸载途径的主要区别：一是质外体卸载不通过胞间连丝，二是质外体卸载需借助各类糖转运蛋白逆浓度梯度的主动运输过程[16]。以质外体卸载为主的研究中，转移细胞是判断质外体卸载途径的主要形态标志[16, 21]。在拟南芥Arabidopsis thaliana韧皮部薄壁转移细胞的功能研究中发现，蔗糖通过影响韧皮部薄壁转移细胞中蔗糖输出活性来调节细胞壁向内生长[22]，这与先前关于增加的质膜表面积从而提高物质跨膜运输效率的假设是一致的[15]。在代谢酶方面，细胞壁酸性转化酶是调控韧皮部质外体卸载的主要酶，可在胞外空间分解蔗糖(图1B)，细胞壁酸性转化酶活性及转录本的表达变化常与共质体向质外体转化时间变化相一致[23−24]。
3. 韧皮部卸载的研究方法
用于研究同化物卸载途径的传统方法主要有空中皮技术、新浆果杯法和组织圆片技术等[14−15]。植物体内物质运输细胞学路径的方法也得到较大程度的革新，目前植物组织及细胞学路径研究的主要方法包括透射电子显微镜技术、荧光染料示踪法、绿色荧光蛋白示踪法、胶体金免疫定位技术等。
3.1 韧皮部超微结构观察
韧皮部及其周围薄壁细胞的超微结构观察可为同化物韧皮部卸载提供细胞学证据。如以‘富有’甜柿Diospyros kaki ‘Fuyu’果实为研究对象，发现韧皮部伴胞与维管薄壁细胞上均分布一定数量的胞间连丝，说明韧皮部卸载路径为共质体路径[26]。此外，有研究表明栽培枣Ziziphus jujuba和野生酸枣Z. jujuba var. spinosa在果实成熟阶段胞间连丝密度以及可溶性糖含量差别较大，前者存在大量胞间连丝，加速了以蔗糖为代表的可溶性糖的显著积累，后者胞间连丝很少且可溶性糖积累不明显[27−28]。这表明超微结构可用于揭示韧皮部卸载强度，是完成卸载的结构基础。
3.2 荧光法鉴别卸载途径
3.2.1 共质体类
目前最常用的共质体标记物为羧基荧光素 (carboxyfluorescein, CF)，CF可长距离运输，属“膜不透性”探针[10, 29−30]，但会受到质体外微环境pH和液泡区隔化的限制[31]。与CF不同的是，荧光黄染料 (lucifer yellow CH, LYCH)不受pH影响，在生理pH值下有较高的解离度，故不易透膜，因此，同样可以作为共质体标记物[32]。目前CF广泛应用于园艺植物的根、茎、叶、果实[11, 33−40]中，用以判断卸载路径的变化。由表1可见：在大部分已研究的园艺植物中都用该方法来研究韧皮部卸载路径。前期研究也采用CF表明：东方百合‘索邦’Lilium ‘Sorbonne’[24]和石蒜Lycoris radiata[41]的鳞茎形成后期以共质体运输为主。
表 1 园艺植物韧皮部卸载研究汇总Table 1 Summary of studies on phloem unloading of horticultural plants分类 种名 研究内容 研究方法 卸载方式 参考文献 果树 ‘富有’甜柿Diospyros kaki ‘Fuyu’ 果实发育 半薄切片法 共质体 [26] 扁桃Prunus dulcis 种皮发育 半薄切片法 共质体 [52] 果实发育 质外体 [53] 核桃Juglans regia 种皮发育 半薄切片法、胶体金免疫
定位技术、CFDA示踪共质体 [32, 47] 果皮发育 质外体 桃Amygdalus persica 果实发育 半薄切片法 质外体 [55] 蓝莓Vaccinium uliginosum 果实发育 半薄切片法、CFDA示踪 质外体 [46] 苹果Malus domestica 果实发育 胶体免疫金定位技术、CFDA示踪 质外体 [39, 54] 草莓Fragaria ananassa 果实发育 CFDA示踪 质外体 [37] 鸭梨Pyru bretschneideri 果实发育 CFDA示踪 质外体 [38] 猕猴桃Actinidia chinensis 果实发育 半薄切片法、CFDA示踪 质外体 [36] 荔枝Litchi chinensis 果皮发育 CFDA示踪 质外体 [40] 葡萄Vitis vinifera 果实发育 绿色荧光蛋白、CFDA示踪 共质体-质外体 [44] 无花果Ficus carica 果实发育 CFDA示踪 共质体-质外体 [56] 文冠果Xanhoceras sorbifolium 果实发育 半薄切片法、CFDA示踪 共质体-质外体-共质体 [61] 蔓越橘Vaccinium macrocarponl 果实发育 半薄切片法、CFDA示踪 共质体-质外体-质外体 [60] 枣Ziziphus jujuba 果实发育 胶体免疫金定位技术、CFDA示踪 共质体-质外体-质外体 [57−59] 质外体-共质体-质外体 [28, 30, 49] 蔬菜 豌豆Pisum sativum 茎发育 14CO2标记 共质体 [63] 蚕豆Vicia faba 茎发育 14CO2标记 共质体 [64] 黄瓜Cucumis sativus 果实发育 绿色荧光蛋白、CFDA示踪 质外体 [10, 65] 西瓜Citrullus lanatus 果实发育 CFDA示踪 质外体 [11] 甜菜Beta vulgaris 叶片发育 14CO2标记 共质体 [67−69] 根发育 共质体-质外体 番茄Solanum lycopersicum 果皮发育 CFDA示踪 共质体-质外体 [66] 观赏植物 黄梁木Neolamarckia cadamba 叶柄发育 CFDA示踪 共质体 [35] 云南箭竹Fargesia yunnanensis 地上茎发育 CFDA示踪 共质体 [70−71] 硬骨凌霄Tecoma capensis 叶脉 半薄切片法 共质体 [20] 南林-95杨Populus × euramericana ‘Nanlin95’ 叶发育 CFDA示踪 共质体 [33] 茎发育 共质体 根发育 质外体 毛地黄Digitalis purpurea 蜜腺 半薄切片法 质外体 [72] 龟背竹Monstera deliciosa 气根发育 14CO2标记 质外体 [73] 牡丹Paeonia suffruticosa 叶柄发育 半薄切片法、CFDA示踪 生长期：共质体为主，质外体为辅 [34] 茎发育 休眠期：共质体 根发育 慈竹Bambusa emeiensis 地上茎发育 CFDA示踪 共质体-质外体 [35] 油茶Camellia oleifera 果实发育 CFDA示踪 共质体-质外体-共质体 [74−75] 绿色荧光蛋白是直观性极强的遗传标记物，属共质体探针，与CF相比，可获得更准确的示踪结果[15]；该方法在拟南芥[42]、木薯Manihot esculenta[43]卸载路径鉴定上得到了很好的应用，但在园艺植物中应用较少，仅在葡萄Vitis vinifera上有报道[44]。
3.2.2 质外体类
Esculin可被蔗糖转运蛋白(SUT)及专一运输蔗糖的SWEET等运输，可指示是否为韧皮部质外体卸载途径[11, 45]。此PTS (trisodium, 3-hydroxy-5,8,10-pyreno trisulfonate)和SRG (sulphorhoda-mine G)等荧光染料只限制在质外体中，不能被细胞壁偶联，也是较为理想的质外体标记物[46]。综合来看，荧光染料可通过不同注射技术引入韧皮部，代谢多久可观察到明显荧光则由园艺植物种类决定，一般为12~72 h[23, 46]；绿色荧光蛋白则较为稳定，但其应用受转化体系建立与否的制约，耗时相对长。以上荧光观察均可通过荧光显微镜或者激光共聚焦显微镜进行，从而辅助明确卸载路径。
3.3 代谢酶
3.3.1 亚细胞定位
在质外体卸载的研究中，常用胶体金免疫定位技术研究酸性转化酶在植物器官内的亚细胞定位，以此明确韧皮部卸载的机制[14]。该方法在园艺植物研究中仅涉及到核桃Juglans regia[32, 47]、枣[30]和苹果Malus domestica[39]等少数植物。
3.3.2 酶活性与基因表达
蔗糖是韧皮部运输的主要糖分之一，研究酸性转化酶和蔗糖合酶的活性与基因表达对韧皮部卸载有重要意义。在慈竹Bambusa emeiensis幼笋韧皮部卸载研究中发现：竹笋后期细胞壁酸性转化酶活性及表达量与前期相比明显升高，且同一时期韧皮部卸载方式由共质体向质外体转变，说明细胞壁酸性转化酶与韧皮部卸载方式变化保持一致[48]，相似的结果在枣[49]、黄瓜[10]中也有体现。相反，蔗糖合酶活性在马铃薯Solanum tuberosum块茎形成过程中，由质外体途径向共质体途径转变时同步增高[50]，蔗糖合酶表达量则在‘索邦’百合[24]和石蒜[41]鳞茎形成的后期阶段显著提高。
4. 园艺植物韧皮部卸载研究
4.1 果树韧皮部卸载研究
韧皮部通过质外体和(或)共质体途径对光合同化物等进行转运来调控果实发育，故韧皮部卸载在提高果树果实质量及产量方面有重要作用[51]。目前对果树韧皮部卸载的研究相对较多。大多数果树卸载路径为单一路径，即只有共质体或质外体卸载路径，还有一些果实韧皮部卸载路径存在转换。由表1可见：蓝莓Vaccinium uliginosum等10种果实的卸载方式为单一路径，且以质外体卸载路径为主；扁桃Prunus dulcis果实维管束结构中没有发现筛分子伴胞复合体与周围韧皮部薄壁细胞存在胞间连丝[52−53]，而且其余9种果实在研究中发现荧光染料CF均未从维管束中卸出[26, 36−40, 46, 54−55]。表明其韧皮部卸载路径是质外体路径，现有报道中仅甜柿Diospyros kaki果实的卸载方式因胞间连丝的存在被判定为共质体卸载路径[20, 26]。
共质体卸载路径和质外体卸载路径并不相互排斥，而是可以互相转化的，在果实韧皮部卸载研究中，同化物在果实的不同发育期呈现不同的卸载路径。葡萄、灵武长枣Ziziphus jujuba ‘Lingwuchangzao’、中宁圆枣Ziziphus jujuba ‘Zhongningyuanzao’、无花果Ficus carica和蔓越橘Vaccinium macrocarponl等果实的韧皮部卸载都遵循共质体到质外体路径的转变过程，有相似也有差异。其中葡萄和无花果果实存在发育前期和发育后期2个生长期，在发育前期两者筛分子伴胞复合体和韧皮部薄壁细胞之间均存在大量的胞间连丝，但在发育后期不存在胞间连丝[44, 56]。枣果实的生长期包括膨大前期、快速膨大期、着色期和完熟期。灵武长枣和中宁圆枣的研究发现：荧光染料CF只在膨大前期从维管束中卸出，其他时期CF均未卸出[57−58]，通过超微结构观察，进一步验证了灵武长枣果实的卸载路径[59]。而在另一些枣品种中却在果实发育前中后期存在由质外体—共质体—质外体卸载路径相互转换的过程[30, 49]。蔓越橘果实的生长期分为幼果期、膨果期、转色期与成熟期，胞间连丝只在幼果期与膨果期被发现，在转色期和成熟期均未被发现[60]。对核桃果肉韧皮部及其周围薄壁细胞组织定位研究[32]发现：核桃果皮韧皮部卸载主要采取质外体路径，而种皮内则采用共质体路径，说明在果实不同部位存在差异。文冠果Xanthoceras sorbifolium果实在发育前期筛分子伴胞复合体与韧皮部薄壁细胞存在胞间连丝，发育中期未发现胞间连丝，但发育后期胞间连丝重新出现，表明在果实发育过程中韧皮部卸载途径存在共质体—质外体—共质体的转化过程[61]。因此，韧皮部卸载路径可能随着果实的发育进程会出现一次甚至多次的转化，应结合发育阶段准确分析，且具有品种(种)特异性，不同部位也会呈现差异。
4.2 蔬菜韧皮部卸载研究
蔬菜类包括茎菜类、根菜类、果菜类等。蔬菜通过光合作用产生的化合物经韧皮部运输到库器官，而不同库器官之间的光合产物分配被认为是影响其产量的主要因素[62]。目前蔬菜韧皮部卸载研究主要在果菜类和根菜类，尤以果菜类的相关研究较多。针对果菜类不同器官及不同发育过程卸载方式均有研究(表1)。在豌豆Pisum sativum根尖发育过程中发现卸载方式主要以共质体卸载路径为主[63]，在蚕豆Vicia faba中也有相似结果[64]；在水苏糖运输型植物黄瓜[10]和西瓜[11]的研究中，均发现荧光染料CF并未从维管束中卸出，表明韧皮部卸载路径以质外体为主，此外，己糖转运蛋白CsSUC4在黄瓜果实发育过程中均被限制在韧皮部内，进一步证实黄瓜韧皮部卸载为质外体路径[65]。但在同样为果菜类的番茄Solanum lycopersicum中发现：前期CF可以在番茄果皮薄壁细胞间移动，但后期则不可。表明番茄幼果期以共质体路径为主，发育后期则转变成质外体路径[66]。
近年对根菜类甜菜Beta vulgaris韧皮部卸载的研究较为透彻，不仅包括肉质根还涉及到叶片。通过对甜菜肉质根中细胞壁酸性转化酶和蔗糖合酶表达模式研究，明确了在直根发育过程中韧皮部卸载存在从共质体向质外体转化[67]；在叶片研究中，将PCMBS (parachloromercuribenzene sulfonic acid)引入发育中的甜菜叶片，发现同化物的输入未受到影响，且同化物从韧皮部的卸出也未经过跨膜运输，故其韧皮部卸载路径以共质体为主[68−69]。可见，各类蔬菜的韧皮部卸载路径会因器官和发育阶段的不同而有所差异，且在不同器官的发育过程中存在转化现象。后续相关研究应根据蔬菜品种具体分析。
4.3 观赏植物韧皮部卸载研究
4.3.1 观形植物
观形植物多以树形优美的乔木为主，但在观形植物研究方面很少涉及韧皮部卸载途径。在‘南林95杨’Populus ×euramericana ‘Nanlin95’[33]研究中发现：CF在“库”叶、茎尖和根尖都可以卸出，表明韧皮部卸载方式为共质体路径，而在次生茎和次生根中无法卸出，则证明其主要采用质外体路径。同样在黄梁木Neolamarckia cadamba叶柄研究中也发现：CF可在韧皮部薄壁细胞内卸载，证实其卸载方式以共质体路径为主[35]。
4.3.2 观花植物
观花植物的研究对象既有草本也有木本植物，木本植物的韧皮部卸载路径较草本植物多变。在硬骨凌霄叶脉中发现中间细胞与周围韧皮部薄壁细胞存在大量胞间连丝，证明其韧皮部卸载方式为共质体[20]。在毛地黄Digitalis purpurea蜜腺中发现：在花蜜分泌过程中质外体占主导地位[72]。而在油茶Camellia oleifera果实研究中发现：在果实发育的早、中、晚期蔗糖运输途径有差异，遵循从共质体—质外体—共质体的转换规律[74]，该结论同样在油茶品种‘华硕’C. oleifera ‘Huashuo’中得到验证[75]。另外，在牡丹Paeonia suffruticosa的研究中发现：牡丹在生长期和休眠期同化物运输方式各不相同，生长期除根部外，各器官之间均存在胞间连丝，即光合同化物在韧皮部中以共质体卸载为主，质外体卸载为辅；但在休眠期光合同化物的运输则以共质体卸载为主[34]。
4.3.3 观叶植物
观叶类植物的研究目前只涉及竹Bambusoideae和龟背竹Monstera deliciosa，但是关于竹笋或竹秆中糖的韧皮部卸载和卸载后路径的信息较少。已有研究发现：慈竹幼笋CF能够扩散出韧皮部，但被限制在维管束内，表明蔗糖在维管束内的卸载以共质体路径为主，但在维管束与周围薄壁细胞间为质外体路径[35]；在云南箭竹Fargesia yunnanensis韧皮部卸载过程中存在很多胞间连丝，确定其韧皮部卸载为共质体路径[70−71]；龟背竹气根中的蔗糖被细胞壁酸性转化酶分解，经己糖转运至库细胞，这为质外体卸载提供了有力证据[73]。
5. 问题与展望
韧皮部卸载是园艺植物生长发育过程中的关键，是植物体内多因素共同作用的结果，包括自身细胞结构、代谢酶和蔗糖转运蛋白等。通过了解韧皮部卸载的途径与内部机制有助于提高园艺植物的产量与质量。目前对园艺植物韧皮部卸载的研究正处于发展阶段，研究由初期的细胞层面过渡至生理生化层面，并开始关注到分子层面。单种方法可能带来错误的表征，后续研究可综合采用细胞学，糖含量、酶活性及基因表达等定量方法从生理化及分子等多层面明确卸载路径。有研究表明蔗糖代谢酶以及蔗糖转运蛋白与韧皮部卸载途径的变化有关，但在园艺植物韧皮部卸载方面的研究还很欠缺。因此，需重视园艺植物韧皮部卸载与代谢酶以及糖转运蛋白的联系。
现有的报道认为蔷薇科植物以山梨醇为主要运输糖，葫芦科植物以棉子糖类为主，但同科内物种研究仍较少，应扩大研究科内物种数量，寻找不同物种卸载路径中的共性与个性。决定园艺植物质量和产量的重要性状大多与糖的转运密切相关，集中在果实的糖含量、地下变态器官的碳储藏等方面，因此韧皮部卸载在相关生物学过程中可发挥极为重要的作用，但现有研究并未揭示韧皮部卸载路径的精确调控机制。
总体而言，园艺植物韧皮部卸载机制的研究已取得了一些进展，但仍有很多问题未解决。今后的研究重点可包括：①从细胞学、生理生化学及分子生物学等不同层面进行研究，明确卸载路径中的系统性、有效性及互证性；②不同运输糖类在韧皮部卸载中的异同；③糖信号是否介导了韧皮部卸载路径的根本性改变；④结合突变体，深入阐述糖韧皮部卸载的调控机制。应结合分子生物学、基因工程学等领域，进一步揭示韧皮部卸载在园艺植物生长发育中的作用机制，为园艺植物的质量与产量的提升提供更深入的理论支撑。
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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反转录转座子超家族的插入时间
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-copia Tork 236 GAG-PR-INT-RT-RH 145 708 124 219 995 6.51 Retrofit 342 GAG-PR-INT-RT-RH 41 965 43 615 815 2.29 Sire 136 GAG-PR-INT-RT-RH-ENV 223 386 210 097 734 11.01 Oryco 105 GAG-PR-INT-RT-RH 22 078 22 854 591 1.20 合计 819 433 137 400 788 135 21.01 Ty3-gypsy Del 207 GAG-PR-RT-RH-INT-CHR 295 222 334 005 916 17.51 Reina 249 GAG-PR-RT-RH-INT-CHR 27 803 39 235 939 2.06 Crm 47 GAG-PR-RT-RH-INT 40 781 44 298 955 2.32 Tat 238 GAG-PR-RT-RH-INT 217 288 230 055 053 12.06 Galadriel 1 GAG-PR-RT-RH-INT-CHR 23 51 248 0.00 Athila 1 GAG-PR-RT-RH-INT-ENV 311 257 970 0.01 合计 743 581 428 647 905 081 33.96 总计 1 562 1 014 565 1 048 693 216 54.97 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 
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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LTRd Solo LTRe 全长LTR/Solo LTR 全长 LTR+Solo LTR 百分比f/% Tork 236 28.82 1 169 1 492 1.28 2 661 28.76 Retrofit 342 41.76 302 1 158 3.83 1 460 15.78 Sire 136 16.61 464 3 139 6.77 3 603 38.95 Oryco 105 12.82 521 1 006 1.93 1 527 16.51 Ty1-copia 819 100.00 2 456 6 795 2.77 9 251 100.00 Del 207 27.86 2 102 2 992 1.42 5 094 41.97 Reina 249 33.51 495 1 245 2.52 1 740 14.34 Crm 47 6.33 510 1 352 2.65 1 862 15.34 Tat 238 32.03 2 168 1 251 0.58 3 419 28.17 Galadriel 1 0.13 0 7 0 7 0.06 Athila 1 0.13 0 14 0 14 0.12 Ty3-gypsy 743 100.00 5 275 6 861 1.30 12 136 100.00 总计 1 562 100.00 7 731 13 656 1.77 21 387 100.00 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
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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/%MetCAT24 1 383 4.05 1.70 0.83 LysTTT 486 1.42 0.00 1.10 LysTTT10 285 0.83 0.31 0.03 LeuAAG21 131 0.38 0.00 0.15 LysTTT3 111 0.32 0.16 0.01 LeuTAG9 66 0.19 0.07 0.01
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